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MEMS技术助无线设备摆脱晶振压电振子或成新宠

更新时间  2022-05-25 04:29 阅读
本文摘要:日本东京工业大学和日本信息通信研究机构(NICT)研发出有了可以使无线通信电路仍然用于晶体振荡器的电路技术,用于的是可通过MEMS(微纳机电系统)技术等构建在芯片中的振子。 现有的无线通信电路在获取RF(射频)信号基准频率的LO(局部振荡电路)中用于晶体振荡器。比如,发送到数百MH~数GHzRF信号的LO由需要使40MHz等晶体振荡器的输入大幅提高的PLL电路包含。 利用此次的技术可省却原本必须的高精度且价格昂贵的40MHz晶体振荡器。

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日本东京工业大学和日本信息通信研究机构(NICT)研发出有了可以使无线通信电路仍然用于晶体振荡器的电路技术,用于的是可通过MEMS(微纳机电系统)技术等构建在芯片中的振子。  现有的无线通信电路在获取RF(射频)信号基准频率的LO(局部振荡电路)中用于晶体振荡器。比如,发送到数百MH~数GHzRF信号的LO由需要使40MHz等晶体振荡器的输入大幅提高的PLL电路包含。

利用此次的技术可省却原本必须的高精度且价格昂贵的40MHz晶体振荡器。不过,必须很多映射设备等用于的32kHz晶体振荡器包含的时钟。  东京工业大学未来产业技术研究所副教授伊藤浩之讲解说道,不是去除32kHz晶体振荡器、而是RF信号用晶体振荡器,是因为“RF信号用晶体振荡器仍是无线通信电路设计中的一个课题”。

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32kHz晶体振荡器在MCU等器件上用的很多而且价格便宜,使其将来能构建到IC中或内置到ICPCB内的研发也在展开中。  用于压电振子  此次,为了去除40MHz晶振,使用了由MEMS技术包含的、可构建到IC中的振子。振子试制品使用共振频率为数GHz的外置压电元件。  新的研发的电路由压电振子和使用32kHz晶体振荡器的两级时钟电路包含。

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前一级是压电振子包含的时钟再次发生电路,还具备以32kHz时钟源为基准检测压电元件频率变动和振幅偏移的功能。后一级是补偿频率变动和振幅偏移的时钟调整电路。

将频率变动和振幅偏移掌控在无线通信电路的拒绝范围内。  用于压电振子还有一个益处,就是更容易取得无线通信电路所必须的较低振幅偏移(振幅噪声)。由于晶振输入信号的频率(振子的共振频率)各不相同形状,因此不更容易提升。

用作数GHz及数十GHz等RF信号时,要提升大幅提高比率,因此精度(振幅噪声)可能会变差。而压电振子等MEMS产品更容易将共振频率做GHz级,可以诱导大幅提高引发的信号劣化。

  试制品的压电振子使用了市售五品。两级时钟电路使用的是台积电的65nm工艺产品。


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