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体声波(BAW)是什么?TI推出突破性基于BAW的全新嵌入式和模拟芯片打造全新电子心跳

2019-03-01 09:21:11 来源:EETOP

2019年2月28日,德州仪器TI在北京金隅喜来登酒店召开新品发布会,宣布推出基于体声波(BAW)技术的全新嵌入式处理器和模拟芯片。该产品非常适合应用在下一代无线物联网和通信基础设施的设计中。EETOP应邀出席此次媒体见面会。

德州仪器中国区业务拓展总监吴健鸿先生为与会媒体做主要发言。据介绍,本次推出的采用TI BAW技术开发出的两款设备分别是CC2652RB SimpleLinkTM无线微控?#30772;鰨∕CU)与LMK05318网络同步器时钟。它们将帮助系统设计师简化设计逻辑,缩短产品上市时间,同时实现稳定、简化和高性能的数据传输,从而可以降低潜在的整体开发和系统成本。


什么是体声波(BAW)技术

体声波(BAW)技术并非一个全新的技术,之前多用于滤波器中。在种类繁多的滤波器中,目前以声表面波滤波器SAW和体声波滤波器BAW应用最被看好。不过,随着5G在全球各发达国家中的积极推进,全球移动数据流量正在以惊人的速度逐步增长。相较于4G频段,5G?#24503;?#22823;幅度提高,频段包括SUB-6GHA和毫米波部分。SAW使用上限?#24503;?#20026;2.5GHz-3GHz,BAW使用?#24503;?#22312;2.0GHz以上。随着5G频段更趋高频,在滤波器行业,未来BAW市占?#24335;?#25552;升,并可能会逐步替代SAW。 

而将BAW技术应用于时钟中,吴健鸿先生说,TI目前是首家。体声波(BAW)技术是一种微型谐振器技术,支持把高精度和超低抖动时钟直接集成到包含其他电路的封装中;BAW技术设备比外置石英晶振设?#24863;?#24039;,可提供更高质量的无线和有线网络信号;从无线消费电子产品到高端工业系?#24120;?#21487;为各种领域提供更高质量的通信和更高的效率。 

事实上,TI的CC2652RB和LMK05318并非新品,而是TI已经比较成熟的应用产品。此次推出的两款产品,其实是加入了BAW技术的新版本。吴健鸿先生介绍说,考虑在时钟中采用BAW技术,?#23548;?#19978;是为了解决?#31361;?#30340;一些问题,如数据传输,尤其是在5G时代,需要更精准的时钟单元,BAW可以实现,并且跟TI?#38047;?#30340;产品也很容易结合。


TI体声波(BAW)技术原理

随着5G通信和大数据时代的到来,全球系统之间的数据传输速度日益加快,业务和营商方面的一个最重要的创新就是能够调用和分析海量数据,推动决策者制定精明的决策。然而,在调用和分析大数据方面,目前的技术还跟不上数据量?#35813;?#22686;长的脚?#20581;?#30001;此,高精度时钟就变得愈发重要了。 

几十年来,设计人员一直使用石英晶体来制作时钟,通过晶体振荡,实?#24535;?#30830;的节奏。但当这些昂贵的晶体出现磨损时,它们?#31361;?#25238;动或跳变,进而影响计时的精确性。

TI BAW 是一种电子振荡器电路。它利用压电效应,通过震动的微型声波谐振器(BAW)的机械谐振产生稳定的电子信号。这?#24535;?#30830;的高频信号可为电子系?#31243;?#20379;时钟和计时参考。TI BAW谐振器技术中心层是压电材料,当为该器件施加?#24503;剩?#20250;导致机?#21040;?#26500;震动,此时,层结构将捕获产生的能量。BAW谐振器的关键属性是具备存储结构内的最大声能,用以获得高电气q因子值。 

具有离散时钟和石英晶体器件的通信和工业自动化系统可能不仅成本高?#28023;?#32780;且开发过程复杂、耗时,通常性能容?#36164;?#21040;环?#31243;?#20214;影响。TI推出的这款高度集成的芯片能够?#34892;?#25552;升性能,提高机械应力耐受性,例如振动和冲击等。由于TI BAW技术能够实现稳定的数据传输,所以有线和无线信号的数据同步更为精确并使得连续传输成为可能,这意味着可以快速、无缝地处理数据,大幅提升整个系统的效率。

SimpleLink™多协议标准CC2652RB无线MCU的主要特性和优势

更小的总体积:作为业界先进的无外置石英晶振的无线MCU,CC2652RB在方形扁平无引脚(QFN)封装内集成了一个BAW谐振器,因而无需外置高速48-MHz晶体。 

简化的设计:CC2652RB是最低功耗的多标准器件,在单芯片上支持Zigbee®、Thread、低功耗蓝牙®及?#25509;?.4-GHz连接解决方案。且不同于目前市场上其他基于石英晶振的解决方案不同,该芯片支持-40°C到85°C的工作?#27573;В?#36866;合更广泛的应用、环境和场景。

比肩低功耗蓝牙的接收灵敏度性能-97dBm

超群的?#24503;?#31934;度

超低抖动单通道LMK05318网络同步器时钟的主要特性和优势

更高的网络性能:TI的新型单通道网络同步器时钟配备了BAW谐振器,适用于400-Gbps链路传输,有助系统更快传输更多数据,同时还可提供比竞争对手同类器件更高的系统抖动预算余量。凭借超低抖动和行业最佳的无中断开关性能,LMK05318还针对56-Gbps和新兴的112-Gbps脉冲幅度调制4链路提供了最低比特误差率,实现更佳的网络性能。

 

直观的设计:相较竞争对手解决方案,由于无需系统内编程、并且简化了电源要求、减少了辅助元件的物?#31995;?BOM),LMK05318使得印刷电路板设计阶段大为简化,同时提供更高的时钟性能。


TI体声波(BAW)未来计划

吴健鸿先生介绍说:“BAW技术确实并非全新的技术,但是如何投入量产却确实是难题。为此,TI已经花了多年的时间来做调?#23567;?#30446;前,LMK05318已经投入量产,CC2652RB则计划于2019年下半年为?#31361;?#25552;供样品。通过分析未来发展趋势,我们能预见到突破性技术的影响将会提高全球对跨多种行业卓越创新的需求。未来,TI会考虑将BAW技术应用到TI的其它产品中。”


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