北京(jing)2019年2月28日電 /美通社/ -- 每個電子系統都必須要有心跳 -- 時鐘信號，它可以幫(bang)助(zhu)每個組(zu)件完美同(tong)步的運行。

圖一

幾十年來，設計(ji)(ji)人員一(yi)直使用石英晶體來產(chan)生這(zhe)(zhe)種電子心跳(tiao)。通過晶體振蕩，實現精確(que)的節奏。但當這(zhe)(zhe)些昂貴的晶體出現磨損時(shi)，它(ta)們就會抖動(dong)或跳(tiao)變，進(jin)而影響計(ji)(ji)時(shi)的精確(que)性。

近日，德州儀器（TI）發布了兩款全新的基于體聲波(BAW, bulk acoustic wave)諧振器技術的(de)核心產(chan)品。這(zhe)些(xie)微型計時器尺寸僅有(you)100微米，比(bi)頭(tou)發的(de)直徑還小，但它(ta)們的(de)運(yun)行頻(pin)率遠遠高于石英晶體，可實現更優異(yi)的(de)系統性能。

隨著(zhu)5G通信(xin)和大(da)數據時代的(de)到來，全球系統之間的(de)數據傳(chuan)輸(shu)速度日(ri)益加快，高(gao)精度時鐘就變得愈發重要了。

從樓(lou)宇自動化到虛擬健(jian)康中的(de)各種應用，基于(yu)TI  BAW技(ji)術的(de)新(xin)產品能(neng)從根本上提升內(nei)部時鐘(zhong)的(de)性能(neng)和應用運行速(su)度。

了解更多有關TI突破性 BAW諧振器技術的信息。

過去，BAW諧振器技術常被用于過濾諸(zhu)如(ru)智能(neng)電(dian)話之類的通(tong)信(xin)技術中的信(xin)號。在業內，TI首次(ci)將這項技術用于集成時鐘功能(neng)。

無需石英：行業首創的無晶體無線MCU

TI這次發布的(de)新產品中包括業內首創的(de)無(wu)(wu)晶(jing)體(ti)無(wu)(wu)線微處理器（MCU），它在封(feng)裝內集成了一(yi)個TI BAW諧振器。設計工程師可利(li)用此MCU完成更簡單、更小巧的(de)設計，同時還能提升性能、降(jiang)低成本(ben)。由于設計人員(yuan)無(wu)(wu)需篩(shai)選(xuan)、校準和(he)組(zu)裝外部(bu)石英(ying)晶(jing)體(ti)，從而(er)加(jia)快了產品上市(shi)的(de)時間。

TI互連(lian)微控制器事業部(bu)的(de)(de)副總裁Ray Upton表示(shi)：“通過(guo)運用并(bing)分(fen)析(xi)大量的(de)(de)數據(ju)(ju)做出準確、明智的(de)(de)決(jue)策(ce)是(shi)一項非常(chang)重要的(de)(de)創新能(neng)力(li)。無線網絡是(shi)這種數據(ju)(ju)遷移的(de)(de)核心，通過(guo)連(lian)接設(she)備連(lian)接最后一英里的(de)(de)能(neng)力(li)是(shi)數據(ju)(ju)循環的(de)(de)關鍵部(bu)分(fen)。”

圖二

到2022年，物聯網應用的支出預計將從2018年的1510億美元左右提升至1.2萬億美元。^[i]這一大幅增長表明，物聯網應用正在深入滲透各個領域。科技公司、媒體和電信企業90%的高管表示，物聯網是他們業務戰略的核心。^[ii]

Ray Upton說(shuo)：“物聯網(wang)應用推廣(guang)的一個主(zhu)要(yao)瓶(ping)頸(jing)是集成度不高(gao)，而無晶體無線(xian)技術可為物聯網(wang)應用帶來巨大的優勢。” 

TI新推出的搭載 BAW技術的最新款SimpleLink?多重標準MCU可集成到低功率無線射頻設備中，例如低功耗無晶體藍牙和Zigbee®技術，從而減少由外(wai)部晶體引起(qi)的無線射頻(pin)故障。

消除時鐘噪音：基于TI BAW技術的網絡同步器減少數字噪聲

TI發布的另一款產品是基于BAW技術的網絡同步器，與石(shi)英晶體一(yi)同使用(yong)，可減少數字噪聲或(huo)抖動(dong)。這些噪聲和(he)抖動(dong)通常(chang)來自數據中心核心網(wang)絡(luo)中有線(xian)或(huo)無線(xian)硬(ying)件基礎設施的(de)通信(xin)子(zi)系(xi)統的(de)輸入信(xin)號。消(xiao)除噪音將(jiang)為5G網(wang)絡(luo)等電(dian)信(xin)系(xi)統帶來諸多優(you)勢。

TI副總(zong)裁兼高速(su)數據與時(shi)(shi)鐘事業(ye)部總(zong)經理Kim Wong表(biao)示(shi)：“未來通信(xin)基(ji)礎設(she)施的(de)時(shi)(shi)鐘要(yao)求(qiu)，會遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)超(chao)出(chu)當前石英晶(jing)體諧振器(qi)的(de)設(she)備性(xing)(xing)能。通過將TI BAW諧振器(qi)直接集成(cheng)到時(shi)(shi)鐘設(she)備中，我們可以實(shi)現超(chao)低抖動性(xing)(xing)能和彈性(xing)(xing)，滿足在(zai)(zai)通信(xin)轉(zhuan)型的(de)過程中對數據管道在(zai)(zai)抗(kang)震(zhen)動與抗(kang)沖擊方面日益嚴苛的(de)要(yao)求(qiu)。”

微型計時器的工作原理

TI BAW振(zhen)蕩器(qi)(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)電子(zi)振(zhen)蕩器(qi)(qi)電路，它利用壓電效應，通過(guo)震動的微型聲波諧振(zhen)器(qi)(qi)（BAW）的機(ji)械諧振(zhen)產(chan)生穩定的電子(zi)信號(hao)。這種(zhong)精確的高頻(pin)信號(hao)可(ke)為電子(zi)系統提供(gong)時(shi)鐘和計時(shi)參考。

圖三

基于TI BAW技(ji)術的產品(pin)可為設計工程師提供多種優勢：

• 更小的尺寸。集成至芯片封裝中，電路設計師無需在電路板上安裝單獨的時鐘器件。
• 大多數情況下能耗更低。許多物聯網應用要求快速開啟時鐘系統。基于TI BAW技術的振蕩器的喚醒速度比石英晶體快100倍。
• 更小的數字噪音。TI網絡同步器芯片提供的抖動性能優于目前市場上的同類性能較佳設備。
• 更潔凈的時鐘。TI BAW諧振器提供超潔凈的計時參考，這對每秒數百Gb的高速數據傳輸十分重要。它也能集成到無線射頻（RF）芯片上，作為單芯片無線解決方案。

核心影響

隨著5G網絡和下一代通信技術(shu)的出(chu)現，從商業到(dao)醫(yi)療(liao)保健、農業和教育的眾多領域都(dou)將(jiang)受其(qi)影響。

一旦在(zai)通(tong)(tong)信(xin)基礎設施到位可以(yi)支持(chi)大量數(shu)據的(de)傳輸，企業(ye)和政(zheng)府就會希望提供無線覆蓋(gai)，以(yi)便在(zai)最后一英里(li)的(de)點(dian)對(dui)點(dian)連接(jie)，從倉庫中相互通(tong)(tong)信(xin)的(de)對(dui)象到通(tong)(tong)信(xin)智能手(shou)機、恒溫器(qi)、心率監測器(qi)和許多其(qi)他設備(bei)之間(jian)。

Ray Upton說：“通過改變系統的設計方法，我們的TI BAW諧振器技術將為下一代的工業和通信應用的發展鋪平道路。”