Les exigences de temps dans les applications modernes de metering se sont fortement renforcées ces dernières années. Dans les applications de comptage modernes, on exige souvent un décalage d'une heure après 7 ans. Cette valeur doit également pouvoir être respectée sur la plage de température de travail de l'application. 1 heure max. après 7 ans correspond à une tolérance de fréquence de ±16 ppm absolus à 32 768 kHz. Ces spécifications ne peuvent plus être respectées avec des quartz oscillants normaux de 32,768 kHz.
D'une part, parce qu'un 32.768 kHz n'est livrable qu'avec une tolérance de fréquence à +25°C de ±10ppm, d'autre part, la stabilité thermique est de bien -180ppm sur la plage de température de -40/+85°C. Le vieillissement d'environ ±30 ppm après 10 ans ne doit pas être oublié dans le calcul de la précision. Dans le pire des cas, un quartz de 32,768 kHz a une stabilité de fréquence maximale de +40/-220ppm (y compris l'ajustement à +25°C, la stabilité de température et le vieillissement après 10 ans). Un décalage systématique de la fréquence, provoqué par les capacités internes de l'étage oscillateur du CI à cadencer et les capacités parasites, doit pouvoir être compensé par des capacités de circuit externes. Si l'on choisit un layout sans capacités de commutation externes pour le quartz de 32,768 kHz, cela est très dangereux, car la précision du quartz de 32,768 kHz ne peut pas être corrigée ou adaptée aux changements soudains des conditions du PCB pendant la production en série. En fait, l'angle de coupe pour le quartz 32.768 kHz a été conçu pour une précision optimale dans une montre-bracelet et non pour la plupart des applications dans lesquelles il est utilisé aujourd'hui.
[caption id="attachment_62" align="alignleft" width="300"] Figure 1 : Comportement thermique d'un quartz 32.768 kHz du commerce[/caption]
Afin de répondre aux exigences temporelles les plus précises, nous proposons, en tant que spécialiste du clocking, l'oscillateur Ultra Low Power 32.768 kHz de la série ULPPO. Cet oscillateur peut être utilisé avec n'importe quelle tension dans une plage VDD de 1,5 à 3,63 VDC. La consommation de courant est spécifiée à 0,99 µA. La stabilité thermique de l'ULPPO est de ±5ppm sur la plage de température de -40/+85°C. La stabilité de fréquence (précision de livraison plus stabilité de température) est de ±10ppm, ou le vieillissement après 20 ans est de ±2ppm. Ainsi, la stabilité totale maximale de l'ULPPO est de ±12 ppm, y compris le vieillissement après 10 ans. Ce sont les meilleurs paramètres de l'industrie.
Aucune capacité de circuit externe n'est nécessaire pour le circuit du boîtier ultra petit (surface du boîtier 1.2mm2). L'étage d'entrée du CI intégré dans l'ULPPO filtre lui-même la tension d'alimentation. Par rapport à un quartz, l'utilisation de l'ULPPO permet d'économiser énormément de place sur la carte, ce qui permet d'augmenter la densité et de développer des cartes plus petites. L'adaptation de l'amplitude permet en outre de réduire la consommation de courant de l'ULPPO.
Lors du calcul de l'espace, il faut également tenir compte des deux capacités de commutation externes sur la platine pour un quartz. Même le plus petit quartz de 32,768 kHz, avec ses deux capacités de commutation externes, nécessite toujours plus de place sur le PCB que l'ULPPO.
De plus, les très petits quartz 32.768 kHz ont des résistances très élevées qui ne peuvent souvent plus être pilotées en toute sécurité par les étages d'oscillateurs à cadencer, car les étages d'oscillateurs des CI ou des RTCà cadencer ont également de très grandes tolérances. Il peut donc y avoir des problèmes soudains d'oscillation sur le terrain, qui sont contournés par l'ULPPO, de sorte qu'un fonctionnement sûr de l'application en toutes circonstances est possible avec l'ULPPO.
Un étage oscillateur a besoin de beaucoup d'énergie pour maintenir un quartz de 32,768 kHz en oscillation. Normalement, l'étage d'entrée d'un MCU peut être connecté directement au signal LVCMOS de l'ULPPO (généralement Xin). L'étage d'entrée du MCU peut ainsi être désactivé (fonction de dérivation), de sorte que l'énergie ainsi économisée peut être utilisée dans le calcul de la consommation électrique du système du mètre. En outre, un ULPPO permet de cadencer plusieurs CI simultanément. En raison de la très grande précision de l'ULPPO, il y a également moins de synchronisations temporelles à effectuer, ce qui permet en outre d'économiser du courant système.
Bien entendu, l'ULPPO peut être utilisé dans toutes les applications nécessitant un oscillateur miniaturisé Ultra Low Power 32.768 kHz, comme par exemple les smartphones, les tablettes, les GPS, les montres de fitness, les applications de santé et de bien-être, les claviers sans fil, la mesure du temps, les applications de timing, les wearables, l'IoT, la domotique, etc. En raison de la haute précision de l'oscillateur 32.768 kHz, le temps de veille ou le temps d'hybernation peut être considérablement prolongé dans les applications de la technologie d'hypernation, de sorte qu'il est possible d'économiser beaucoup d'énergie système en raison des cycles de synchronisation nettement moins gourmands en batterie, ce qui fait de l'oscillateur 32.768 kHz un meilleur choix qu'un quartz 32.768 kHz. Il existe différentes versions de précision des oscillateurs ultra low power 32.768 kHz - voir aussi la série ULPO-RB1 et -RB2.
Nos spécialistes très expérimentés peuvent vous offrir un soutien optimal, rapide et ciblé pour la conception de ce composant très innovant grâce à des services de conception complets.
Plus d'informations sous :
Oscillateurs Ultra Low Power 32.768 kHz
ou
Oscillateurs en silicium CMS ULPO-RB1 & ULPO-RB2
Oscillateur en silicium SMD ULPPO
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