德州儀器創(chuàng)新BAW諧振器技術(shù)將為下一代的工業(yè)和通信應(yīng)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(shù)產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，該公司半導(dǎo)體事業(yè)部中國(guó)業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)吳健鴻先生詳細(xì)介紹了采用了 TI 突破性 BAW 諧振器技術(shù)的兩款全新嵌入式處理器和模擬產(chǎn)品，并分享了 TI 如何將創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)投入市場(chǎng)應(yīng)用，從而加速行業(yè)走向未來(lái)。

吳健鴻表示，每個(gè)電子系統(tǒng)都必須要有心跳，也就是時(shí)鐘信號(hào)，以幫助每個(gè)組件完美同步運(yùn)行。幾十年來(lái)，設(shè)計(jì)人員一直在使用石英晶體來(lái)產(chǎn)生這種電子心跳。通過(guò)晶體振蕩，實(shí)現(xiàn)精確的節(jié)奏。但當(dāng)這些昂貴的晶體出現(xiàn)磨損或環(huán)境惡劣時(shí)，它們就會(huì)抖動(dòng)或跳變，進(jìn)而影響計(jì)時(shí)的精確性。此外，在工程師開(kāi)發(fā)過(guò)程中，采用離散時(shí)鐘和石英晶體器件的通信和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)不僅成本高昂，開(kāi)發(fā)過(guò)程復(fù)雜、耗時(shí)，且性能通常易受環(huán)境條件影響。

他認(rèn)為，隨著5G通信和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，通過(guò)運(yùn)用并分析大量數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確、明智的決策是一項(xiàng)非常重要的創(chuàng)新能力。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)正是這種數(shù)據(jù)遷移的核心，通過(guò)連接設(shè)備連接較后一英里的能力是數(shù)據(jù)循環(huán)的關(guān)鍵部分。

據(jù)預(yù)測(cè)，到2022年，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的支出預(yù)計(jì)將從2018年的1510億美元左右提升至1.2萬(wàn)億美元。這一大幅增長(zhǎng)表明，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正在深入滲透各個(gè)領(lǐng)域。科技公司、媒體和電信企業(yè)90%的高管相信物聯(lián)網(wǎng)是他們業(yè)務(wù)戰(zhàn)略的核心。

全球系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度日益加快，使高精度時(shí)鐘變得越發(fā)重要。如何克服器件局限性，采用創(chuàng)新技術(shù)構(gòu)建下一代無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和通信基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)，來(lái)滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)處理需求，無(wú)晶體無(wú)線(xiàn)技術(shù)就會(huì)帶來(lái)巨大的優(yōu)勢(shì)。

作為嵌入式處理器和模擬半導(dǎo)體的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，德州儀器率先將過(guò)去常用于過(guò)濾智能電話(huà)等通信信號(hào)的BAW諧振器技術(shù)首次用于集成時(shí)鐘功能，推出了采用其突破性BAW 諧振器技術(shù)開(kāi)發(fā)的兩款器件，為建設(shè)高性能通信基礎(chǔ)設(shè)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(yīng)，通過(guò)震動(dòng)的微型聲波諧振器（BAW）的機(jī)械諧振產(chǎn)生穩(wěn)定的電子信號(hào)。這種精確的高頻信號(hào)可為電子系統(tǒng)提供時(shí)鐘和計(jì)時(shí)參考。

 

據(jù)吳健鴻介紹，采用TI BAW諧振器技術(shù)的新器件集成了參考時(shí)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(jī)械應(yīng)力耐受性，例如振動(dòng)和沖擊等。由于TI BAW技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，所以有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)信號(hào)的數(shù)據(jù)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(wú)縫地處理數(shù)據(jù)，大幅提升整個(gè)系統(tǒng)的效率。

他解釋說(shuō)，業(yè)界先進(jìn)的無(wú)石英晶體的無(wú)線(xiàn) MCU 憑借業(yè)界同類(lèi)產(chǎn)品中更小的總體積、更簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)在更廣泛的應(yīng)用與環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更多設(shè)計(jì)選項(xiàng)和更高靈活性。超低抖動(dòng)單通道網(wǎng)絡(luò)同步器時(shí)鐘配備 BAW 諧振器，有助系統(tǒng)更快傳輸更多數(shù)據(jù)，提供更高的系統(tǒng)抖動(dòng)預(yù)算余量，并可憑借行業(yè)較佳的無(wú)中斷切換幫助工程師大幅改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)性能，許多應(yīng)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(yīng)用在下一代無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和通信基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)中。本次推出的采用TI BAW技術(shù)開(kāi)發(fā)出的兩款器件分別是CC2652RB SimpleLink™無(wú)線(xiàn)微控制器（MCU）與LMK05318網(wǎng)絡(luò)同步器時(shí)鐘。它們將幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)師簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)邏輯，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、簡(jiǎn)化和高性能的數(shù)據(jù)傳輸，從而可以降低潛在的整體開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)成本。

 

SimpleLink™多協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)CC2652RB無(wú)線(xiàn)MCU的主要特性和優(yōu)勢(shì)在于，它具有更小的總體積，是業(yè)界先進(jìn)的無(wú)外置石英晶振的無(wú)線(xiàn)MCU，在方形扁平無(wú)引腳（QFN）封裝內(nèi)集成了一個(gè)BAW諧振器，因而無(wú)需外置高速48-MHz晶體。CC2652RB是較低功耗的多標(biāo)準(zhǔn)器件，在單芯片上支持Zigbee®、Thread、低功耗藍(lán)牙®及私有2.4-GHz連接解決方案。

超低抖動(dòng)單通道LMK05318網(wǎng)絡(luò)同步器時(shí)鐘的主要特性和優(yōu)勢(shì)包括，具有更高的網(wǎng)絡(luò)性能，在新型單通道網(wǎng)絡(luò)同步器時(shí)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(jù)，同時(shí)還可提供比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手同類(lèi)器件更高的系統(tǒng)抖動(dòng)預(yù)算余量。憑借超低抖動(dòng)和行業(yè)較佳的無(wú)中斷開(kāi)關(guān)性能，LMK05318還針對(duì)56-Gbps和新興的112-Gbps脈沖幅度調(diào)制4鏈路提供了較低比特誤差率，實(shí)現(xiàn)更佳的網(wǎng)絡(luò)性能。在設(shè)計(jì)方面，由于無(wú)需系統(tǒng)內(nèi)編程、簡(jiǎn)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(shè)計(jì)階段大為簡(jiǎn)化，同時(shí)提供更高的時(shí)鐘性能。

吳健鴻較后表示，突破性TI BAW諧振器技術(shù)將打造全新電子心跳，這一微型技術(shù)將影響全球的未來(lái)通信基礎(chǔ)設(shè)施，滿(mǎn)足在通信轉(zhuǎn)型過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)管道在抗震動(dòng)與抗沖擊方面日益嚴(yán)苛的要求。

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