鉅大LARGE | 點擊量:503次 | 2021年12月24日
MEMS時脈大幅縮減可穿戴設(shè)備電池功耗
讓我們面對這個一現(xiàn)實:大多數(shù)時候我們的行動裝置都是閑置的。無論你多么沉迷于在行動裝置上檢查訊息、瀏覽網(wǎng)路、聽音樂還是玩游戲,它大部份的時間都還是等著你去啟動。然而,在這一段閑置期間,你的裝置其實并未完全關(guān)閉。例如,假如藍牙功能開啟,它每隔幾秒鐘就必須喚醒,以確定是否有配對裝置想傳輸資料。同樣地,它還必須定期檢查按鈕的點選、無線網(wǎng)路活動,以及進行電池監(jiān)控功能。
根據(jù)SiTime公司表示,其全新的高精度即時時脈(RTC)可在這些作業(yè)期間節(jié)省50%或更多的電源,并使電池的使用壽命新增至少一倍。
SiTimes高精確TCXO為感測器、藍牙與Wi-Fi等實現(xiàn)更小取樣窗口,從而有助于延長可穿戴式裝置的電池壽命。
SiTime公司執(zhí)行副總裁piyushSevalia表示,「透過采用全新的SiT1552MEMS32kHzTCXO(溫度補償振蕩器)即時時脈,關(guān)于內(nèi)建大電池的裝置而言,所節(jié)省的功率或許不算太多,但關(guān)于搭載小型電池的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和可穿戴式裝置來說,卻可大幅擴展使用壽命。
每一款行動設(shè)備都有一個32kHz的RTC來記錄時間,告訴該裝置何時該喚醒以及何時履行其職責(zé)。大多數(shù)的RTC都具有100-250ppM的精確度,這已足以使該裝置免于反應(yīng)遲滯或延遲了。然而,關(guān)于像藍牙配件等即時裝置,即使是達到20ppM都意味著該軟體設(shè)計者必須包括緩沖時間,才能確保外部裝置在資料傳送以前正確連接。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
基本上,這表示軟體設(shè)計者在喚醒作業(yè)開始時新增更多時間,以確保兩個裝置之間的通訊順利進行,然后在作業(yè)結(jié)束裝置回到閑置模式以前新增更多時間,以確保所有的資都完成傳輸作業(yè)。然而,透過SiTimesSiT1552TCXORTC,其準確度達業(yè)界最低的5ppM,可讓軟體編寫人員大幅縮短緩沖時間,從而節(jié)省功率以及延長電池壽命,特別是可穿戴式裝置。
「當我們開始與客戶討論我們的即時時脈TCXO版本時,并沒意識到這個問題,但他們立即告訴我們一款高精度的RTC能夠多么顯著地延長電池壽命——尤其是可穿戴式裝置,」Sevalia表示。
SiTimes以溫度控制的MEMS振蕩器(TCXO)采用獨特的3D晶片堆疊,其125微米厚的微型MEMS晶片以覆晶安裝在內(nèi)含電子元件的ASIC底部焊點之間。
該SiT1552TCXO采用與其于去年發(fā)表的SiT15xx(20-100ppM)所用的相同TempFlat技術(shù)。透過新增晶片上溫度感測器以及一款「類比溫度—數(shù)位轉(zhuǎn)換器」(ADC),SiTime能夠提高精確度至±5ppM。該SiT1552TCXO采用1.5×0.8×0.55mm的晶片級封裝(CSp),大約是石英晶體的六分之一大小,據(jù)稱是目前最小的即時時脈,且其功耗還不到1微安(mA)。該MEMS晶片即小且薄(厚度僅400×400×125微米),使其適于內(nèi)含電子元件的ASIC底部焊球之間。
該SiT1552也瞄準要長期精確度的裝置制造商,例如智慧儀表領(lǐng)域等裝置要保持20年或以上的精確度。該元件具有500億小時的使用壽命以及涵蓋SiTime的終身保固。SiT1552現(xiàn)已量產(chǎn)。從SiTime于2005年成立以來,至今已出貨2.2億顆時脈晶片。