探索AMPM系列功率優(yōu)化MEMS振蕩器：特性、參數(shù)與應(yīng)用
探索AMPM系列功率優(yōu)化MEMS振蕩器：特性、參數(shù)與應(yīng)用
在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，振蕩器是至關(guān)重要的組件，它為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。今天，我們將深入探討ABRACON公司的AMPM系列功率優(yōu)化MEMS振蕩器，了解其特性、參數(shù)以及應(yīng)用場(chǎng)景。
文件下載：AMPMAED-24.5760T.pdf
一、產(chǎn)品概述
AMPM系列MEMS振蕩器具有多種封裝尺寸，包括1.6 x 1.2 x 0.84 mm、2.0 x 1.6 x 0.84 mm、2.5 x 2.0 x 0.84 mm和3.2 x 2.5 x 0.85 mm。該系列產(chǎn)品符合RoHS/RoHS II標(biāo)準(zhǔn)，濕度敏感度等級(jí)（MSL）為MSL 1，同時(shí)對(duì)靜電放電（ESD）敏感。
二、產(chǎn)品特性
2.1 緊湊設(shè)計(jì)
其封裝尺寸最小可達(dá)1.6x1.2mm，高度僅為0.84mm，這種緊湊的設(shè)計(jì)非常適合對(duì)空間要求較高的應(yīng)用，如可穿戴設(shè)備。
2.2 低功耗
該振蕩器具有低功耗特性，工作電流典型值為1.3mA（IDD），待機(jī)電流典型值為12μA，有助于延長(zhǎng)設(shè)備的電池續(xù)航時(shí)間。
2.3 寬頻率范圍
輸出頻率范圍為1MHz至80MHz，能夠滿足不同應(yīng)用對(duì)頻率的需求。
2.4 快速交付
對(duì)于新頻率的需求，能夠?qū)崿F(xiàn)短的交貨期，提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率。
2.5 寬工作溫度范圍
工作溫度范圍為 -40°C至 +85°C，可適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。
三、電氣參數(shù)
3.1 基本參數(shù)
| 參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 頻率范圍 | 1.0000 | - | 80.0000 | MHz | - |
| 電源電壓（VDD） | 1.71 | - | 3.63 | V | - |
| 電流消耗（IDD） | - | 1.3 | - | mA | fout = 24MHz, VDD =1.8V, 無(wú)負(fù)載 |
| 待機(jī)電流消耗（ISTBY） | - | 12 | 30 | μA | VDD = 1.8/2.5V |
| - | - | 80 | 160 | μA | VDD =3.3V |
| 工作溫度范圍 | -40 | - | +85 | °C | 見(jiàn)選項(xiàng) |
| 存儲(chǔ)溫度 | -55 | - | +150 | °C | - |
| 全包含頻率穩(wěn)定性 | -25 | - | +25 | ppm | 選項(xiàng) “D” 或 “F” |
| -50 | - | +50 | ppm | 選項(xiàng) “E” 或 “G” | |
| 老化 | -5 | - | +5 | ppm | 第1年 @25oC |
| -1 | - | +1 | ppm | - | |
| 占空比 | 45 | - | 55 | % | 1 MHz至39 MHz 61 MHz至80 MHz |
| 40 | - | 60 | % | 40 MHz至60 MHz | |
| 輸出邏輯電平（VOH） | 0.8*VDD | - | - | V | 邏輯高 I = 1 mA |
| 輸出邏輯電平（VOL） | - | - | 0.2*VDD | V | 邏輯低 I = -1 mA |
| 輸入邏輯電平（VIH） | 0.7*VDD | - | - | V | 邏輯高 |
| 輸入邏輯電平（VIL） | - | - | 0.3*VDD | V | 邏輯低 |
| 使能上拉電阻 | - | - | 300 | kΩ | - |
| 電源斜坡時(shí)間（tPU） | 0.1 | - | 100 | ms | 達(dá)到目標(biāo)VDD的90%所需時(shí)間 |
| 啟動(dòng)時(shí)間（tSU） | - | - | 1.5 | ms | 從90% VDD到有效時(shí)鐘輸出，@ 25oC |
3.2 其他參數(shù)
| 參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 輸出使能時(shí)間（tEN） | - | - | 1 | - | - |
| 輸出禁用時(shí)間（tDA） | - | - | 200 + 2周期 | ns | - |
| 上升/下降時(shí)間（低驅(qū)動(dòng)） | - | 2.5 | 3.5 | ns | CL = 5 pF, VDD =1.8V |
| - | 1.5 | 2.2 | ns | CL = 5 pF, VDD =2.5V/3.3V | |
| 上升/下降時(shí)間（標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)） | - | 1.2 | 2.0 | ns | CL = 10 pF, VDD =1.8V |
| - | 0.6 | 1.2 | ns | CL = 10 pF, VDD =2.5V/3.3V | |
| RMS周期抖動(dòng)（低驅(qū)動(dòng)，fout = 27 MHz） | - | 32 | 40 | ps | VDD = 1.8V |
| - | 25 | 32 | ps | VDD = 2.5/3.3V | |
| RMS周期抖動(dòng)（標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)，fout = 27 MHz） | - | 23 | 30 | ps | VDD = 1.8V |
| - | 20 | 28 | ps | VDD = 2.5/3.3V | |
| 周期到周期抖動(dòng)（峰值，低驅(qū)動(dòng)，fout = 27 MHz） | - | 180 | 240 | ps | VDD = 1.8V |
| - | 120 | 170 | ps | VDD = 2.5/3.3V | |
| 周期到周期抖動(dòng)（峰值，標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)，fout = 27 MHz） | - | 115 | 190 | ps | VDD = 1.8V |
| - | 90 | 150 | ps | VDD = 2.5/3.3V |
3.3 絕對(duì)最大額定值
| 參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 電源電壓 | -0.3 | - | +4.0 | V | - |
| 輸入電壓 | -0.3 | - | VDD + 0.3 | V | - |
| 最大結(jié)溫 | - | - | +150 | oC | - |
| 環(huán)境工作溫度（工業(yè)） | -40 | - | +85 | oC | - |
| 環(huán)境工作溫度（擴(kuò)展商業(yè)） | -20 | - | +70 | oC | - |
| 存儲(chǔ)環(huán)境溫度范圍 | -55 | - | +150 | oC | - |
| 焊接溫度 | - | +260 | - | oC | - |
| ESD保護(hù) | 4 kV HBM, 400V MM, 2 kV CDM | - | - | - | - |
四、選項(xiàng)與部件標(biāo)識(shí)
4.1 封裝尺寸
- G：1.6 x 1.2 mm
- A：2.0 x 1.6 mm
- D：2.5 x 2.0 mm
- E：3.2 x 2.5 mm
4.2 穩(wěn)定性
- D：±25ppm 在 -20°C至 +70°C范圍內(nèi)
- E：±50ppm 在 -20°C至 +70°C范圍內(nèi)
- F：±25ppm 在 -40°C至 +85°C范圍內(nèi)
- G：±50ppm 在 -40°C至 +85°C范圍內(nèi)
4.3 輸出驅(qū)動(dòng)/引腳1功能
| 選項(xiàng) | 輸出驅(qū)動(dòng) | 引腳1功能 |
|---|---|---|
| A | 標(biāo)準(zhǔn) | 輸出使能 |
| B | 標(biāo)準(zhǔn) | 待機(jī) |
| C | 低 | 輸出使能 |
| D | 低 | 待機(jī) |
4.4 輸出頻率
以MHz為單位，精確到小數(shù)點(diǎn)后4位，例如80.0000。
4.5 包裝
- 空白：散裝
- T：卷帶包裝（1000pcs / 卷）
- T3：卷帶包裝（3000pcs / 卷）
五、典型性能數(shù)據(jù)
在25oC ± 3oC的條件下，提供了電流消耗與頻率、電流消耗與電源電壓的關(guān)系曲線，分別針對(duì)低輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。這些數(shù)據(jù)有助于工程師在設(shè)計(jì)時(shí)評(píng)估振蕩器的性能。
六、引腳功能
| 引腳編號(hào) | 引腳名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | OE | 輸出使能。低電平 = 輸出為高阻抗 |
| STBY | 低電平 = 輸出為高阻抗，設(shè)備處于低功耗模式，電源電流為ISTBY | |
| 2 | GND | 電源接地 |
| 3 | Output | 振蕩器時(shí)鐘輸出 |
| 4 | VDD | 電源。需用0.1 uF電容盡可能靠近VDD引腳旁路 |
七、輸出緩沖選項(xiàng)
AMPM系列提供多種輸出驅(qū)動(dòng)配置。低功率驅(qū)動(dòng)可最小化電流消耗和電磁干擾（EMI），同時(shí)在電源電壓的20%至80%范圍內(nèi)提供大于1 mA的輸出電流；標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)在相同電壓范圍內(nèi)提供大于3 mA的輸出電流。
八、機(jī)械尺寸
文檔詳細(xì)給出了不同封裝尺寸（1.6 x 1.2 mm、2.0 x 1.6 mm、2.5 x 2.0 mm、3.2 x 2.5 mm）的振蕩器的機(jī)械尺寸，包括引腳間距、整體高度、長(zhǎng)度、寬度等參數(shù)，以及推薦的焊接焊盤尺寸。這對(duì)于電路板的設(shè)計(jì)和布局非常重要，工程師可以根據(jù)這些尺寸進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)。
九、回流焊曲線
提供了SnPb共晶工藝和無(wú)鉛工藝的回流焊曲線參數(shù)，根據(jù)封裝厚度和體積的不同，給出了不同的峰值溫度。這有助于確保在焊接過(guò)程中振蕩器不會(huì)受到損壞，保證產(chǎn)品的可靠性。
十、包裝
不同封裝尺寸的振蕩器有不同的最小起訂量（MOQ）和包裝方式。對(duì)于快速周轉(zhuǎn)的可編程樣品訂單，如果數(shù)量小于MOQ，可能會(huì)以切割帶、防靜電袋中的散裝零件或管裝形式交付；對(duì)于等于或大于MOQ且小于1000pcs的訂單，必須是對(duì)應(yīng)封裝尺寸MOQ的倍數(shù)；對(duì)于等于或大于1000pcs的訂單，不提供散裝選項(xiàng)，需采用卷帶包裝。
十一、應(yīng)用場(chǎng)景
AMPM系列振蕩器適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，包括可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、音頻和視頻設(shè)備、無(wú)人機(jī)和機(jī)器人等。其低功耗、緊湊尺寸和寬頻率范圍的特點(diǎn)，使其能夠滿足這些應(yīng)用對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的要求。
綜上所述，AMPM系列功率優(yōu)化MEMS振蕩器是一款性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛的產(chǎn)品。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)備時(shí)，可以根據(jù)具體需求選擇合適的封裝尺寸、頻率、穩(wěn)定性等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和可靠性。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否使用過(guò)類似的振蕩器呢？遇到過(guò)哪些問(wèn)題？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。
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