深入解析AMPM系列功率優(yōu)化MEMS振蕩器
在電子設(shè)備不斷向小型化、低功耗、高性能發(fā)展的今天,振蕩器作為關(guān)鍵的時鐘源,其性能和特性對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。ABRACON的AMPM系列功率優(yōu)化MEMS振蕩器憑借其出色的性能和豐富的特性,成為眾多應用領(lǐng)域的理想選擇。本文將對AMPM系列振蕩器進行詳細解析,幫助電子工程師更好地了解和應用該產(chǎn)品。
文件下載:AMPMAGA-27.0000.pdf
一、產(chǎn)品概述
AMPM系列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,滿足不同應用場景對空間的要求。同時,該系列產(chǎn)品符合RoHS/RoHS II標準,MSL等級為MSL 1,具有良好的環(huán)境適應性和可靠性。
二、產(chǎn)品特性
2.1 尺寸與外形
- 緊湊設(shè)計:最小封裝尺寸可達1.6x1.2mm,低至0.84mm的超薄外形,非常適合對空間要求苛刻的應用,如可穿戴設(shè)備等。
2.2 功耗表現(xiàn)
- 低功耗:正常工作電流低至1.3mA(典型值),待機電流僅12μA(典型值),有效降低了系統(tǒng)的功耗,延長了電池續(xù)航時間。
2.3 頻率范圍
- 寬頻率覆蓋:輸出頻率范圍為1MHz至80MHz,能夠滿足多種不同頻率需求的應用。
2.4 溫度范圍
- 寬溫度適應性:工作溫度范圍為 -40°C至 +85°C,可在較為惡劣的環(huán)境條件下穩(wěn)定工作。
三、應用領(lǐng)域
AMPM系列振蕩器適用于多個領(lǐng)域,包括但不限于:
- 可穿戴設(shè)備:如智能手表、手環(huán)等,其低功耗和小尺寸特性能夠滿足可穿戴設(shè)備對電池續(xù)航和空間的嚴格要求。
- 物聯(lián)網(wǎng)(IoT):在各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中提供穩(wěn)定的時鐘信號,確保設(shè)備之間的通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。
- 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):適應工業(yè)環(huán)境的寬溫度范圍和高可靠性要求,為工業(yè)自動化和監(jiān)控系統(tǒng)提供可靠的時鐘支持。
- 音頻和視頻設(shè)備:保證音頻和視頻信號的同步和穩(wěn)定,提供高質(zhì)量的視聽體驗。
- 無人機和機器人:為無人機和機器人的控制系統(tǒng)提供精確的時鐘信號,確保其飛行和運動的穩(wěn)定性。
四、電氣規(guī)格
4.1 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($V_{DD}$) | 1.71 | - | 3.63 | V | - |
| 電流消耗($I_{DD}$) | - | 1.3 | - | mA | $f{out}$ = 24MHz,$V{DD}$ =1.8V,無負載 |
| 待機電流消耗($I_{STBY}$) | - | 12 | 30 | μA | $V_{DD}$ = 1.8/2.5V |
| - | - | 80 | 160 | μA | $V_{DD}$ =3.3V |
| 工作溫度范圍 | -40 | - | +85 | °C | 見選項 |
| 存儲溫度 | -55 | - | +150 | °C | - |
| 全包含頻率穩(wěn)定性 | -25 | - | +25 | ppm | 選項 “D” 或 “F” |
| -50 | - | +50 | ppm | 選項 “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($V_{OH}$) | 0.8*$V_{DD}$ | - | - | V | 邏輯高,$I$ = 1 mA |
| 輸出邏輯電平($V_{OL}$) | - | - | 0.2*$V_{DD}$ | V | 邏輯低,$I$ = -1 mA |
| 輸入邏輯電平($V_{IH}$) | 0.7*$V_{DD}$ | - | - | V | 邏輯高 |
| 輸入邏輯電平($V_{IL}$) | - | - | 0.3*$V_{DD}$ | V | 邏輯低 |
| 使能上拉電阻 | - | - | 300 | kΩ | - |
| 電源斜坡時間($t_{PU}$) | 0.1 | - | 100 | ms | 達到目標$V_{DD}$的90%所需時間 |
| 啟動時間($t_{SU}$) | - | - | 1.5 | ms | 從90%$V_{DD}$到有效時鐘輸出,@ 25oC |
4.2 其他參數(shù)
| 參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 輸出使能時間($t_{EN}$) | - | - | 1 | - | - |
| 輸出禁用時間($t_{DA}$) | - | - | 200 + 2周期 | ns | - |
| 上升/下降時間(低驅(qū)動) | - | 2.5 | 3.5 | ns | $C{L}$ = 5 pF,$V{DD}$ =1.8V |
| - | 1.5 | 2.2 | ns | $C{L}$ = 5 pF,$V{DD}$ =2.5V/3.3V | |
| 上升/下降時間(標準驅(qū)動) | - | 1.2 | 2.0 | ns | $C{L}$ = 10 pF,$V{DD}$ =1.8V |
| - | 0.6 | 1.2 | ns | $C{L}$ = 10 pF,$V{DD}$ =2.5V/3.3V | |
| RMS周期抖動(低驅(qū)動,$f_{out}$ = 27 MHz) | - | 32 | 40 | ps | $V_{DD}$ = 1.8V |
| - | 25 | 32 | ps | $V_{DD}$ = 2.5/3.3V | |
| RMS周期抖動(標準驅(qū)動,$f_{out}$ = 27 MHz) | - | 23 | 30 | ps | $V_{DD}$ = 1.8V |
| - | 20 | 28 | ps | $V_{DD}$ = 2.5/3.3V | |
| 周期到周期抖動(峰值,低驅(qū)動,$f_{out}$ = 27 MHz) | - | 180 | 240 | ps | $V_{DD}$ = 1.8V |
| - | 120 | 170 | ps | $V_{DD}$ = 2.5/3.3V | |
| 周期到周期抖動(峰值,標準驅(qū)動,$f_{out}$ = 27 MHz) | - | 115 | 190 | ps | $V_{DD}$ = 1.8V |
| - | 90 | 150 | ps | $V_{DD}$ = 2.5/3.3V |
五、絕對最大額定值
| 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 | - | $V_{DD}$ + 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(擴展商業(yè)) | -20 | - | +70 | oC | - |
| 存儲環(huán)境溫度范圍 | -55 | - | +150 | oC | - |
| 焊接溫度 | - | +260 | - | oC | - |
| ESD保護 | 4 kV HBM,400V MM,2 kV CDM | - | - | - | - |
六、選項與部件標識
AMPM系列振蕩器的部件編號由多個部分組成,每個部分代表不同的參數(shù):
- 封裝尺寸:如G表示1.6 x 1.2 mm,A表示2.0 x 1.6 mm等。
- 溫度穩(wěn)定性:D表示 ±25ppm(-20°C至 +70°C),E表示 ±50ppm(-20°C至 +70°C),F(xiàn)表示 ±25ppm(-40°C至 +85°C),G表示 ±50ppm(-40°C至 +85°C)。
- 輸出驅(qū)動/引腳1功能:有A(標準輸出使能)、B(標準待機)、C(低輸出使能)、D(低待機)等選項。
- 輸出頻率:精確到小數(shù)點后4位,如80.0000 MHz。
- 包裝形式:空白表示散裝,T表示1000pcs/卷,T3表示3000pcs/卷。
例如,部件編號AMPMGGD - 16.0000T表示1.6 x 1.2 mm封裝,±25ppm(-40°C至 +85°C)溫度穩(wěn)定性,標準輸出使能,輸出頻率為16.0000 MHz,采用1000pcs/卷的包裝形式。
七、引腳功能
| 引腳編號 | 引腳名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | OE/STBY | 輸出使能/待機。低電平:輸出高阻態(tài);低電平(STBY):設(shè)備進入低功耗模式,電源電流為$I_{STBY}$。若引腳1為高電平或浮空,有頻率輸出;若為低電平,輸出斷開。內(nèi)部有300 KΩ上拉電阻。 |
| 2 | GND | 電源地 |
| 3 | Output | 振蕩器時鐘輸出 |
| 4 | $V_{DD}$ | 電源,需用0.1 uF電容盡可能靠近$V_{DD}$引腳旁路 |
八、輸出緩沖選項
AMPM系列提供多種輸出驅(qū)動配置:
- 低功率驅(qū)動:最小化電流消耗和EMI,在電源電壓的20%至80%范圍內(nèi)提供大于1 mA的輸出電流。
- 標準驅(qū)動:在電源電壓的20%至80%范圍內(nèi)提供大于3 mA的輸出電流。
九、機械尺寸
不同封裝尺寸的AMPM系列振蕩器具有詳細的機械尺寸規(guī)格,包括引腳間距、整體高度、長度、寬度等,同時還提供了推薦的焊盤布局。工程師在進行PCB設(shè)計時,應嚴格按照這些尺寸要求進行布局,以確保振蕩器的正常安裝和使用。
十、回流焊曲線
根據(jù)不同的封裝厚度和體積,AMPM系列振蕩器給出了SnPb共晶工藝和無鉛工藝的回流焊溫度要求,具體如下:
10.1 SnPb共晶工藝
| 封裝厚度 | 體積$mm^3$ < 350 | 體積$mm^3$ > 350 |
|---|---|---|
| <2.5 mm | 235 °C | 220 °C |
| >2.5 mm | 220 °C | 220 °C |
10.2 無鉛工藝
| 封裝厚度 | 體積$mm^3$ < 350 | 體積$mm^3$ 350 - 2000 | 體積$mm^3$ > 2000 |
|---|---|---|---|
| <1.6 mm | 260 °C | 260 °C | 260 °C |
| 1.6 mm - 2.5 mm | 260 °C | 250 °C | 245 °C |
| >2.5 mm | 250 °C | 245 °C | 245 °C |
十一、包裝信息
不同封裝尺寸的AMPM系列振蕩器有不同的包裝方式和最小起訂量(MOQ):
- 1.6 x 1.2 mm VFLGA:散裝MOQ為100 pcs/袋,T為1000 pcs/卷(D = 180 mm),T3為3000 pcs/卷(D = 180 mm)。
- 2.0 x 1.6 mm VFLGA:散裝MOQ為100 pcs/袋,T為1000 pcs/卷(D = 180 mm),T3為3000 pcs/卷(D = 180 mm)。
- 2.5 x 2.0 mm VLGA:散裝MOQ為140 pcs/管,T為1000 pcs/卷(D = 180 mm),T3為3000 pcs/卷(D = 180 mm)。
- 3.2 x 2.5 mm DFN:散裝MOQ為110 pcs/管,T為1000 pcs/卷(D = 180 mm),T3為3000 pcs/卷(D = 180 mm)。
對于快速周轉(zhuǎn)的可編程樣品訂單(小于上述MOQ),可能以切帶、防靜電袋散裝或管裝形式交付。對于大于等于MOQ且小于1000pcs的訂單,必須是對應封裝尺寸MOQ的倍數(shù)。對于大于等于1000pcs的訂單,不提供散裝選項,需采用卷帶包裝。
綜上所述,ABRACON的AMPM系列功率優(yōu)化MEMS振蕩器以其豐富的特性、廣泛的應用領(lǐng)域和詳細的規(guī)格參數(shù),為電子工程師在設(shè)計各類電子設(shè)備時提供了可靠的時鐘解決方案。在實際應用中,工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計需求,合理選擇振蕩器的封裝尺寸、頻率、溫度穩(wěn)定性等參數(shù),并嚴格按照推薦的焊接工藝和包裝要求進行操作,以確保產(chǎn)品的性能和可靠性。大家在使用AMPM系列振蕩器時,有沒有遇到過什么問題或者有什么獨特的應用經(jīng)驗呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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