利用MEMS频率来降低可穿戴设备功耗


 

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    让我们面对这个一现实:大多数时候我们的移动设备都是闲置的。无论你多么沉迷于在移动设备上检查消息、浏览网络、听音乐还是玩游戏,它大部份的时间都还是 等着你去启动。然而,在这一段闲置期间,你的设备其实并未完全关闭。例如,如果蓝牙功能开启,它每隔几秒钟就必须唤醒,以确定是否有配对设备想传输数据。 同样地,它还必须定期检查按钮的点选、无线网络活动,以及进行电池监控功能。

 

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    根据SiTime公司表示,其全新的高精度实时频率(RTC)可在这些作业期间节省50%或更多的电源,并使电池的使用寿命增加至少一倍。

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    SiTimes高精确TCXO为传感器、蓝牙与Wi-Fi等实现更小取样窗口,从而有助于延长可穿戴式设备的电池寿命。

    SiTime公司执行副总裁Piyush Sevalia表示,“透过采用全新的 SiT1552 MEMS 32kHz TCXO (温度补偿振荡器)实时频率,对于内建大电池的设备而言,所节省的功率或许不算太多,但对于搭载小型电池的物联网(IoT)和可穿戴式设备来说,却可大幅扩展使用寿命。”

    每 一款移动设备都有一个32kHz的 RTC 来记录时间,告诉该设备何时该唤醒以及何时履行其职责。大多数的 RTC 都具有100-250PPM的精确度,这已足以使该设备免于反应迟滞或延迟了。然而,对于像蓝牙配件等实时设备,即使是达到20PPM都意味着该软件设计 者必须包括缓冲时间,才能确保外部设备在数据传送以前正确连接。

    基本上,这表示软件设计者在唤醒作业开始时增加更多时间,以 确保两个设备之间的通讯顺利进行,然后在作业结束设备回到闲置模式以前增加更多时间,以确保所有的资都完成传输作业。然而,透过 SiTimes SiT1552 TCXO RTC ,其准确度达业界最低的5PPM,可让软件编写人员大幅缩短缓冲时间,从而节省功率以及延长电池寿命,特别是可穿戴设备。

    “当我们开始与客户讨论我们的实时频率TCXO版本时,并没意识到这个问题,但他们立即告诉我们一款高精度的 RTC 能够多么显著地延长电池寿命——尤其是可穿戴设备,”Sevalia表示。

    SiTimes以温度控制的MEMS振荡器(TCXO)采用独特的3D芯片堆栈,其125微米厚的微型MEMS芯片以覆晶安装在内含电子组件的ASIC底部焊点之间。

    该SiT1552 TCXO 采用与其于去年发表的 SiT15xx (20-100PPM)所用的相同 TempFlat 技术。透过增加芯片上温度传感器以及一款“模拟温度—数字转换器”(ADC),SiTime能够提高精确度至±5PPM。该 SiT1552 TCXO 采用1.5×0.8×0.55mm的芯片级封装(CSP),大约是石英晶体的六分之一大小,据称是目前最小的实时频率,且其功耗还不到1微安(uA)。该 MEMS 芯片即小且薄(厚度仅400×400×125微米),使其适于内含电子组件的ASIC底部焊球之间。

    该 SiT1552 也瞄准需要长期精确度的设备制造商,例如智能仪表领域等设备需要保持20年或以上的精确度。该组件具有500亿小时的使用寿命以及涵盖 SiTime 的终身保固。 SiT1552 现已量产。从SiTime于2005年成立以来,至今已出货2.2亿颗频率芯片。

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