Abracon의 AMMLP MEMS 발진기를 통해 설계 유연성 향상

저전력 전자 기기에서 타이밍 소스는 배터리 수명, 신뢰성, 성능의 숨겨진 동인입니다. 실리콘 기반 MEMS(마이크로 전자 기계 시스템) 발진기가 부상하기 전까지 수정 진동자는 수십 년 동안 전자 기기의 표준 타이밍 소자였습니다.

MEMS 발진기를 선택하는 것은 웨어러블 및 IoT 센서부터 산업 및 고속 디지털 시스템 이르는 응용 제품을 설계할 때 가장 큰 영향을 미치는 단계 중 하나입니다. 실리콘에 에칭된 MEMS 발진기는 정확한 주파수로 진동하여 안정적인 디지털 타이밍 신호를 제공합니다.

1930년대부터 사용된 수정 진동자는 압전기를 사용하여, 전압 인가 시 정확한 주파수로 진동합니다. 안정적 특성을 지닌 수정 진동자는 마이크로 컨트롤러 및 무선 통신 시스템과 같은 장치를 위한 신뢰할 수 있는 장기적 타이밍을 보장합니다.

그러나 수정 진동자는 상대적으로 깨지기 쉽고 특정 주파수에 고정되어 있어, 설계를 반복하고 주파수를 맞춤형으로 지정하는 데 문제가 됩니다. 또한, 전력이 구동된 후 안정화되기까지 수 밀리초가 필요하므로 주파수 절전 주기가 있는 저전력 장치에는 적합하지 않습니다.

RC(저항기 커패시터) 및 LC(인덕터 커패시터)같은 대체 전자 부품은 전자 부품에서 클록 신호를 생성할 수 있지만 온도, 전압 또는 노화로 인해 주파수 드리프트가 발생할 수 있습니다.

MEMS 발진기는 석영의 기계적 안전성과 소형화, 내충격성, 실리콘의 구성 가능성을 결합합니다. 따라서 낮은 전력, 견고성, 공간 제약 조건에 영향을 받는 응용 분야에 특히 적합합니다. MEMS 발진기는 마이크로 초 단위로 깨어나고, 온도 변동이 있어도 안정성을 유지하며 낮은 전력을 소모하므로 작동 시간 연장, 배터리 소형화, 보다 콤팩트하고 견고한 설계를 지원합니다.

내충격성, 프로그래밍 가능 옵션

Abracon은 초소형 저전력 패키지로 고도로 정밀한 주파수 제어를 제공하는 AMMLP 계열의 MEMS 발진기를 비롯한 다양한 타이밍 및 주파수 제어 장치를 제공합니다(그림 1). 전통적인 석영과 비교하여 AMMLP 장치는 충격에 대한 내성이 있고 초소형 크기이며 프로그래밍이 가능하여 엔지니어에게 설계에 필요한 주파수 및 풋프린트에 정확히 일치하는 옵션을 제공합니다.

그림 1: Abracon의 AMMLP 계열 MEMS 발진기는 산업 표준 패키지 크기와 다양한 주파수 옵션으로 제공됩니다(이미지 출처: Abracon).

차세대 피트니스 트래커부터 자율 드론까지 AMMLP 발진기는 최신 응용 제품이 요구하는 정밀한 저전력 타이밍을 제공합니다. 2.3MHz ~ 170MHz 범위의 주파수를 지원하는 다양한 라인으로 제공되는 AMMLP 장치는 정밀도, 저전력, 유연성 간 균형을 유지합니다. 이 장치는 4가지 공급 전압 옵션 1.8V, 2.5V, 3.3V 및 2.25V ~ 3.6V의 연속 범위를 지원합니다.

전력 관점에서 AMMLP 발진기는 에너지에 민감한 설계를 위해 제작되었습니다. 통상적인 전류 소모는 약 6.5mA이며, 여러 모델에 대기 또는 출력 지원 모드가 포함되어 있어 장치가 에너지 낭비 없이 절전 상태로 전환할 수 있습니다. 또한 2.0mm x 1.6mm, 2.5mm x 2.0mm, 3.2mm x 2.5mm, 5.0mm x 3.2mm, 7.0mm x 5.0mm의 산업 표준 패키지 크기로 제공되므로 가장 콤팩트한 설계에도 드롭인 방식으로 손쉽게 통합할 수 있습니다.

주파수 안정성

Abracon 장치는 공장 출하 전 범위 내의 거의 모든 주파수에 대해 프로그래밍할 수 있습니다. 넓은 온도 범위에 걸쳐 ±20ppm ~ ±50ppm의 옵션을 갖춘 타이트한 주파수 안정성은 휴대용, 산업용 또는 소비자용 응용 제품에 대해 일관적인 타이밍을 보장합니다.

AMMLPAALJS-24.0000T는 2.0mm x 1.6mm 크기의 MEMS 발진기로, PCB 공간을 절약하면서 정밀도 및 저전력으로 중간 범위 24MHz 주파수를 제공합니다. 이 발진기는 2.25V ~ 3.63V의 공급 전압에서 작동하며 마이크로 컨트롤러, 무선 라디오 및 기타 디지털 회로에 안정적인 클록 신호를 제공합니다. 최대 유효 전류는 7.5mA이지만 대기 전류는 1.8µA에 불과해 배터리 구동 장치에 적합합니다.

2.5mm x 2.0mm로 약간 더 큰 AMMLPDALJS-25.0000T는 25MHz로 작동하는데, 이 주파수는 이더넷, USB 및 일부 무선 라디오에 종종 사용됩니다. 통상적 대기 전류가 1µA에 불과하며 유연한 2.25V ~ 3.63V의 동일한 공급 전압 범위에서 작동하므로 휴대용 또는 산업용 설계에서 에너지 효율적인 작동을 보장합니다.

마찬가지로 2.5mm x 2.0mm 패키지로 제공되고 대기 시 1µA를 소모하는 50MHz AMMLPDDLJS-50.0000T는 1.8V 공급 전압을 지원하고 활성화 시 최대 7.5mA를 소비합니다. 콤팩트한 크기와 낮은 전력 소모를 제공하는 이 장치는 공간 및 에너지 효율성이 중요한 경우 뛰어난 선택지가 됩니다.

이러한 세 장치 모두 ±20ppm 주파수 안정성과 CMOS 출력을 제공하여 응용 설계를 간소화합니다.

결론

AMMLP 계열은 웨어러블 및 IoT 센서부터 드론, 로보틱스, 오디오/비디오 장비에 이르는 광범위한 전자 장치 스펙트럼과 호환이 가능합니다. 주파수 범위, 다양한 패키지 크기, 공급 전압 옵션을 통해 설계자는 사실상 모든 응용 분야의 타이밍, 전력, 공간 요구 사항에 맞는 정밀 발진기를 유연하게 선택할 수 있습니다. 추가되는 매 밀리암페어 또는 PCB 공간의 매 밀리미터가 중요한 경우 AMMLP MEMS 발진기는 설계자에게 성능 저하 없이 혁신을 구현할 수 있는 헤드룸을 제공합니다.