德州儀器創(chuàng)新BAW諧振器技術將為下一代的工業(yè)和通信應用發(fā)展鋪平道路

 

日前，德州儀器（TI）在京舉辦突破性BAW諧振器技術產品發(fā)布會，該公司半導體事業(yè)部中國業(yè)務發(fā)展總監(jiān)吳健鴻先生詳細介紹了采用了 TI 突破性 BAW 諧振器技術的兩款全新嵌入式處理器和模擬產品，并分享了 TI 如何將創(chuàng)新技術和產品優(yōu)勢投入市場應用，從而加速行業(yè)走向未來。

吳健鴻表示，每個電子系統(tǒng)都必須要有心跳，也就是時鐘信號，以幫助每個組件完美同步運行。幾十年來，設計人員一直在使用石英晶體來產生這種電子心跳。通過晶體振蕩，實現(xiàn)精確的節(jié)奏。但當這些昂貴的晶體出現(xiàn)磨損或環(huán)境惡劣時，它們就會抖動或跳變，進而影響計時的精確性。此外，在工程師開發(fā)過程中，采用離散時鐘和石英晶體器件的通信和工業(yè)自動化系統(tǒng)不僅成本高昂，開發(fā)過程復雜、耗時，且性能通常易受環(huán)境條件影響。

他認為，隨著5G通信和大數(shù)據時代的到來，通過運用并分析大量數(shù)據做出準確、明智的決策是一項非常重要的創(chuàng)新能力。無線網絡正是這種數(shù)據遷移的核心，通過連接設備連接較后一英里的能力是數(shù)據循環(huán)的關鍵部分。

據預測，到2022年，物聯(lián)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。這一大幅增長表明，物聯(lián)網應用正在深入滲透各個領域。科技公司、媒體和電信企業(yè)90%的高管相信物聯(lián)網是他們業(yè)務戰(zhàn)略的核心。

全球系統(tǒng)之間的數(shù)據傳輸速度日益加快，使高精度時鐘變得越發(fā)重要。如何克服器件局限性，采用創(chuàng)新技術構建下一代無線物聯(lián)網和通信基礎設施設計，來滿足日益增長的數(shù)據處理需求，無晶體無線技術就會帶來巨大的優(yōu)勢。

作為嵌入式處理器和模擬半導體的行業(yè)領導者，德州儀器率先將過去常用于過濾智能電話等通信信號的BAW諧振器技術首次用于集成時鐘功能，推出了采用其突破性BAW 諧振器技術開發(fā)的兩款器件，為建設高性能通信基礎設施和連接掃清障礙。

TI BAW振蕩器是一種電子振蕩器電路，它利用壓電效應，通過震動的微型聲波諧振器（BAW）的機械諧振產生穩(wěn)定的電子信號。這種精確的高頻信號可為電子系統(tǒng)提供時鐘和計時參考。

 

據吳健鴻介紹，采用TI BAW諧振器技術的新器件集成了參考時鐘諧振器，以小尺寸提供較高頻率。這一高度集成的芯片能夠有效提升性能，提高機械應力耐受性，例如振動和沖擊等。由于TI BAW技術能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據傳輸，所以有線和無線信號的數(shù)據同步更為精確并使得連續(xù)傳輸成為可能，這意味著可以快速、無縫地處理數(shù)據，大幅提升整個系統(tǒng)的效率。

他解釋說，業(yè)界先進的無石英晶體的無線 MCU 憑借業(yè)界同類產品中更小的總體積、更簡化的設計在更廣泛的應用與環(huán)境中實現(xiàn)更多設計選項和更高靈活性。超低抖動單通道網絡同步器時鐘配備 BAW 諧振器，有助系統(tǒng)更快傳輸更多數(shù)據，提供更高的系統(tǒng)抖動預算余量，并可憑借行業(yè)較佳的無中斷切換幫助工程師大幅改進網絡性能，許多應用都將因此受益。

 

德州儀器推出的基于體聲波（BAW）的全新嵌入式處理器和模擬芯片非常適合應用在下一代無線物聯(lián)網和通信基礎設施的設計中。本次推出的采用TI BAW技術開發(fā)出的兩款器件分別是CC2652RB SimpleLink™無線微控制器（MCU）與LMK05318網絡同步器時鐘。它們將幫助系統(tǒng)設計師簡化設計邏輯，縮短產品上市時間，同時實現(xiàn)穩(wěn)定、簡化和高性能的數(shù)據傳輸，從而可以降低潛在的整體開發(fā)和系統(tǒng)成本。

 

SimpleLink™多協(xié)議標準CC2652RB無線MCU的主要特性和優(yōu)勢在于，它具有更小的總體積，是業(yè)界先進的無外置石英晶振的無線MCU，在方形扁平無引腳（QFN）封裝內集成了一個BAW諧振器，因而無需外置高速48-MHz晶體。CC2652RB是較低功耗的多標準器件，在單芯片上支持Zigbee®、Thread、低功耗藍牙®及私有2.4-GHz連接解決方案。

超低抖動單通道LMK05318網絡同步器時鐘的主要特性和優(yōu)勢包括，具有更高的網絡性能，在新型單通道網絡同步器時鐘中配備了BAW諧振器，適用于400-Gbps鏈路傳輸，有助系統(tǒng)更快傳輸更多數(shù)據，同時還可提供比競爭對手同類器件更高的系統(tǒng)抖動預算余量。憑借超低抖動和行業(yè)較佳的無中斷開關性能，LMK05318還針對56-Gbps和新興的112-Gbps脈沖幅度調制4鏈路提供了較低比特誤差率，實現(xiàn)更佳的網絡性能。在設計方面，由于無需系統(tǒng)內編程、簡化了電源要求、減少了輔助元件的物料單（BOM），LMK05318使得印刷電路板設計階段大為簡化，同時提供更高的時鐘性能。

吳健鴻較后表示，突破性TI BAW諧振器技術將打造全新電子心跳，這一微型技術將影響全球的未來通信基礎設施，滿足在通信轉型過程中對數(shù)據管道在抗震動與抗沖擊方面日益嚴苛的要求。

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