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  • MEMS技术能让Cobots更安全吗?

    MEMS技术能让Cobots更安全吗?

    随着半导体工艺速度和集成度的提高,以及模拟集成电路设计能力的提升,锁相环芯片的产品形态越来越丰富,大大提升了系统时钟方案设计的灵活性,同时降低了系统时钟方案总成本。目前,锁相环集成芯片已被广泛应用于无线通信、数据网络、消费电子、医疗设备和安防监控等领域,可以实现通信网定时同步、时钟产生、时钟恢复和抖动滤除、频率合成和转换、时钟分发和驱动等功能。面对时钟器件供应商提供的种类繁多的芯片,为系统设计选择满足性能规格,同时总体方案成本又具有竞争力的时钟电路,是电路设计者面临的一个难题。 当体声波这种MEMS技术与抖动滤除器件(Jitter Cleaner) 集成到一个锁相回路中时,它会有助于改善快速移动组件之间的时钟和时间同步。 诸如体声波(BAW)这样的MEMS技术,由于它能够在快速移动的组件之间同步时钟和时间,所以为工厂自动化系统带来了好处。BAW是一种微谐振器技术,能够集成高精度和超低抖动时钟。该技术比外部石英晶体体积更小,提供了更清洁、更精确的时钟源。协作机器人(Cobots)中快速移动的机械臂就受益于BAW技术,因为多轴电机和传感器上的运动同步是高速运动控制的关键,同时也适用于取放式和注塑机。 协作机器人(简称Cobots)在当今的工厂自动化和生产流水线上越来越受欢迎,它们能够与人类同时工作。这要得益于具有集成安全功能的大量精确传感器的功劳,这些传感器对周围的工厂区域有越来越强的感知能力。 为了保证人们在工作中的安全,Cobots机器人需要缓慢地移动,但为了有效地执行任务,也需要尽可能快地操作。如果Cobots机器人检测到系统出现故障,或者危及到人身安全,则需要迅速行动,进入“安全状态”,防止周围的工具和工作空间受到损坏。 BAW的妙用 本文将介绍一种称为BAW的微电子机械系统(MEMS)技术,通过能够在快速移动的组件之间同步时钟和时间,从而使工厂自动化系统受益。微谐振器技术让高精度和超低抖动时钟与抖动清除器集成到锁相环(PLL)成为可能,后者用于同步以太网系统。 协作机器人的运动臂得益于BAW技术而实现,因为多轴电机和传感器上的运动同步是高速运动控制的关键。不仅合作机器人受益于这项技术,其他快速移动的机器,如报纸印刷机、注塑成型、计算机数控(CNC)机器、3D打印机和取放式机器也因这项技术提高了性能。

    时间:2019-11-14 关键词: mems 电源资讯 baw谐振器 cobots

  • 准备好迎接TI BAW 技术了吗?

    准备好迎接TI BAW 技术了吗?

    5G革命即将来临。无论是以无缝增强和虚拟现实体验形式提供更快,更丰富的内容还是实现真正自动驾驶汽车的技术,它都有望激发一系列创新和新服务。 在电信行业的快速发展的驱使下,产生了对更高带宽和更快数据速率的巨大需求,需要进行严格的网络升级。通过交换机和路由器的复杂互连将信息从终端用户传输到中央核心网络的以太网骨干网已经发生了翻天覆地的变化,从10 Mbps到现在的400千兆以太网速度,以及未来大于1 太比特的以太网。 每个5G和400Gbps节点的核心是一个称为网络同步器的半导体定时集成电路(IC)。该同步器可确保采样信息的准确性,从而减少误码和链路损伤。 有助于在这些网络同步器的输出时钟上实现超低抖动(噪声)的突破性技术称为体声波(BAW)谐振器。  用于计时的TI BAW谐振器技术 了解TI的体声波时钟技术如何降低振动并简化下一代通信系统中的设计。 图1显示了分组交换电信网络生态系统,其中包括5G无线基础设施和400-Gbps交换机以及在网络边缘及其核心之间传输数据的路由器。  图1:分组交换电信网络 BAW谐振器是一种高品质因数(高Q值)谐振器,它取代了网络同步器IC中常见的传统电感器 - 电容器振荡器。它是一种类似于石英晶体的薄膜谐振器,夹在金属薄膜和其他层之间,以限制机械能。结果实现了无比强大性能的高-Q,超低噪声谐振器。 为什么这种性能对5G和400-Gbps网络至关重要? 400-Gbps收发器使用四级脉冲幅度调制(PAM-4)方案来传输数据。与传统的非归零调制方案相比,该数据调制方案在相同带宽上实现更高的数据速率。像光互联网论坛通用电气接口和电气和电子工程师协会802.3bs这样的400-Gbps标准对PAM-4发射机具有非常严格的发射振动需求,仅将整个发射机抖动的一小部分分配给网络同步器生成 参考时钟。 采用56G PAM-4串行器/解串器(SerDes)解决方案的交换机应用专用IC供应商要求在12 kHz至20 MHz频段内最大集成参考时钟抖动为150 fs均方根(RMS)。采用TI BAW谐振器技术的网络同步器时钟,例如LMK05318,通常具有小于60 fs(156.25-MHz载波)的集成RMS抖动(12 kHz至20 MHz),如图2所示。这种性能水平可以帮助设计人员为他们的系统提供面对未来的保障。  图2:来自LMK05318网络同步器时钟的156.25 MHz输出时钟 现在,关于5G应用中的无线电,5G新无线电标准规定了低于6 GHz的新频带,并扩展到毫米波频率。虽然低于6 GHz是现有长期演进(LTE) - 高级功能的进步,但真正的挑战在于毫米波设计,其中更多连续带宽可用于传输大量数据。参考时钟损伤(例如相位噪声)可能导致调制信号失真,这在毫米波设计的较高频率和较宽带宽特性中成为问题。 信号质量的特征在于系统的误差矢量幅度,参考时钟的相位噪声对它起主要影响。由于更加密集的调制方案计划用于5G(目前从256个正交幅度调制 [QAM] ,未来高达1, 024个QAM),对误差矢量幅度的要求变得越来越严格。因此,来自网络同步器的低噪声参考时钟对于确保最佳系统性能至关重要。 其他资源 ·  在博客“微型技术,影响全球:突破性TI BAW谐振器技术打造全新核心电子心跳”中了解有关TI BAW谐振器技术的更多信息。 ·  阅读白皮书“TI BAW技术可为高速网络提供超低抖动时钟”。 ·  下载应用笔记“使用LMK05318为高速56G PAM-4串行链路提供时钟”。 ·  在白皮书中探索5G之路“为5G世界做准备:使能技术和硬件要求概述”。  

    时间:2019-03-15 关键词: 德州仪器 TI baw谐振器

  • 了解有关TI BAW技术的5项技术要点

    了解有关TI BAW技术的5项技术要点

    无线技术是我们快速发展的互联网世界的支柱。随着这些技术对于通信速率、通信距离和集成度的要求的大幅提高,开发人员和制造商正在寻找能够提供简化物联网(IoT)设计的解决方案。 德州仪器(TI)的创新技术 - 体声波(BAW)谐振器 - 通过提供业界先进的无晶体SimpleLink™无线微控制器(MCU),使集成化更向前迈进了一步。TI BAW谐振器技术使高性能,高精度谐振器成为可能,当集成到MCU封装中时,无需外置石英晶体,不会影响功耗,延迟或频率稳定性等关键性能。 以下是您需要了解TI BAW谐振器技术的五项技术要点: 1. 什么是体声波(BAW)技术? BAW是一种微谐振器技术,可以将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技术设备比外部石英晶体设备小巧 - 可提供更低噪声的有线和无线网络信号。从无线消费电子产品到高端工业系统,为各种领域提供更高质量的通信和更高的效率。 2. TI BAW技术如何工作? TI BAW技术是基于集成微机电(MEMS)的片上谐振器的关键技术,该谐振器由夹在两个电极之间的压电材料组成(图1)。这种材料可以将电能转换为机械声能,产生可靠的振荡,从而产生高频,稳定的时钟输出。然后,稳定时钟可用作射频(RF)定时的参考源,使无线电核心可靠运行,与此同时,还具备很高的频率误差和温度漂移等性能。。   图1:压电材料用作谐振器(a);  TI BAW技术集成于硅片之上(b)   3. TI BAW技术有哪些优势? TI BAW技术支持业界先进的无外置石英晶振MCU,可实现可靠,高性能和高精度的时序。凭借基于高度集成的无线CC2652RB MCU的简化设计,TI BAW技术可帮助您降低总体设计占用空间和开发成本。另外,还能享有在更广泛的应用和环境中进行设计的更多选项和更高灵活性。 4. TI BAW技术如何改进您的设计? 您可以利用TI BAW技术的创新芯片来缩减物料清单(BOM)成本,提高网络性能,并提高下一代工业和电信应用中的振动和冲击能力,包括数据传输,建筑和工厂自动化以及电网基础设施设备。 从农业到工厂,您都可以利用这项技术开发更高性能的系统,同时最大限度地降低系统成本,尺寸和设计复杂性。 5. 如何通过TI BAW技术了解更多信息并开始使用它开发技术? 您可以访问www.ti.com/baw并浏览与TI BAW技术相关的所有新内容。CC2652RB的预生产样品现在可通过TI商店采用7 mm×7 mm QFN封装,您也可以通过TI商店开始使用基于SimpleLink CC2652B无线MCU的TI LaunchPad™开发套件。 支持TI BAW技术的CC2652RB器件是TI SimpleLink平台的一部分,在单一软件开发环境中提供最广泛的有线和无线Arm®MCU(片上系统)产品组合 -  SimpleLink SDK。预生产的CC2652RB设备目前支持蓝牙低功耗5.0,未来版本计划包括Zigbee 3.0和Thread支持。 有关TI BAW技术的更多信息: 阅读Think.Innovate博客,“微型技术,影响全球:突破性TI BAW谐振器技术打造全新核心电子心跳”。 查看白皮书“基于TI BAW技术的SimpleLink™无晶体无线MCU--是物联网发展的核心”。 准备好迎接BAW技术了吗?在此短篇技术文章中找到答案。  

    时间:2019-03-14 关键词: 德州仪器 TI baw谐振器

  • TI突破性的BAW谐振器技术,为构建高性能的通信设施基础架构和无线互联互通平台扫清了障碍

    TI突破性的BAW谐振器技术,为构建高性能的通信设施基础架构和无线互联互通平台扫清了障碍

    2019年2月28日,北京讯——德州仪器(TI)(纳斯达克代码:TXN)今日宣布推出基于体声波(BAW)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。本次推出的采用TI BAW技术开发出的两款设备分别是CC2652RB SimpleLink™无线微控制器(MCU)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。更多关于CC2652RB的信息,请访问www.ti.com/simplelink-baw-pr。更多关于LMK05318的信息,请访问www.ti.com/ct-baw-pr。 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昂,而且开发过程复杂、耗时,通常性能容易受环境条件影响。采用TI BAW谐振器技术的新器件集成了参考时钟谐振器,以小尺寸提供最高频率。这一高度集成的芯片能够有效提升性能,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。 在2019德国纽伦堡国际嵌入式展会上,TI展示了参与数据传输、楼宇和工厂自动化及电网基础设施设备设计工作的设计师如何能够利用这种技术在开发更高性能系统的同时,将系统成本、尺寸和设计复杂性降至最低。 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®及私有2.4-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的工作范围,适合更广泛的应用、环境和场景。 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料单(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。 封装、供货情况和价格 现在您可从TI商店获得CC2652RB的预生产样品,采用7 mm x7 mm (VQFN)封装。通过TI商店获得基于SimpleLink CC2652RB无线MCU的TI LaunchPad™开发套件,开发人员可以迅速启动设计工作。 LMK05318现已投产,产品已通过TI商店与授权经销商提供,采用48引脚 (VQFN)封装。开发人员可通过LMK05318评估模块评估此设备。此评估模块已通过TI商店与授权经销商提供。 了解有关TI BAW技术和产品的更多信息 ·   更多了解TI BAW技术和产品的信息,请访问www.ti.com/baw。 ·   阅读相关Think.Innovate博文:“微型技术,影响全球:突破性TI BAW谐振器技术打造全新核心电子心跳” ·  了解有关TI BAW技术的5项技术要点。 ·  准备好迎接TI BAW 技术了吗?阅读相关技术文章寻找答案。 关于德州仪器(TI) 德州仪器(TI)是一家全球性半导体设计制造公司,始终致力于模拟集成电路(IC)及嵌入式处理器开发。TI拥有全球顶尖人才,锐意创新,塑造行业技术未来。今天,TI正携手超过10万家客户打造更美好未来。更多详情,敬请查阅http://www.ti.com.cn/。 商标 SimpleLink和LaunchPad是德州仪器的商标。所有其它商标和注册商标均归其各自所有者专属。

    时间:2019-03-04 关键词: TI baw谐振器

  • 微型技术,影响全球:突破性TI BAW谐振器技术打造全新电子心跳

    微型技术,影响全球:突破性TI BAW谐振器技术打造全新电子心跳

    每个电子系统都必须要有心跳——时钟信号,它可以帮助每个组件完美同步的运行。 几十年来,设计人员一直使用石英晶体来产生这种电子心跳。通过晶体振荡,实现精确的节奏。但当这些昂贵的晶体出现磨损时,它们就会抖动或跳变,进而影响计时的精确性。 近日,德州仪器(TI)发布了两款全新的基于体声波(BAW,bulkacousticwave)谐振器技术的核心产品。这些微型计时器尺寸仅有100微米,比头发的直径还小,但它们的运行频率远远高于石英晶体,可实现更优异的系统性能。 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,高精度时钟就变得愈发重要了。 从楼宇自动化到虚拟健康中的各种应用,基于TI BAW技术的新产品能从根本上提升内部时钟的性能和应用运行速度。 过去,BAW谐振器技术常被用于过滤诸如智能电话之类的通信技术中的信号。在业内,TI首次将这项技术用于集成时钟功能。 无需石英:行业首创的无晶体无线MCU TI这次发布的新产品中包括业内首创的无晶体无线微处理器(MCU),它在封装内集成了一个TIBAW谐振器。设计工程师可利用此MCU完成更简单、更小巧的设计,同时还能提升性能、降低成本。由于设计人员无需筛选、校准和组装外部石英晶体,从而加快了产品上市的时间。 TI互连微控制器事业部的副总裁RayUpton表示:“通过运用并分析大量的数据做出准确、明智的决策是一项非常重要的创新能力。无线网络是这种数据迁移的核心,通过连接设备连接最后一英里的能力是数据循环的关键部分。”   到2022年,物联网应用的支出预计将从2018年的1510亿美元左右提升至1.2万亿美元。这一大幅增长表明,物联网应用正在深入渗透各个领域。科技公司、媒体和电信企业90%的高管表示,物联网是他们业务战略的核心。 RayUpton说:“物联网应用推广的一个主要瓶颈是集成度不高,而无晶体无线技术可为物联网应用带来巨大的优势。” TI新推出的搭载BAW技术的最新款SimpleLink™多重标准MCU可集成到低功率无线射频设备中,例如低功耗无晶体蓝牙和Zigbee®技术,从而减少由外部晶体引起的无线射频故障。 消除时钟噪音:基于TIBAW技术的网络同步器减少数字噪声 TI发布的另一款产品是基于BAW技术的网络同步器,与石英晶体一同使用,可减少数字噪声或抖动。这些噪声和抖动通常来自数据中心核心网络中有线或无线硬件基础设施的通信子系统的输入信号。消除噪音将为5G网络等电信系统带来诸多优势。 TI副总裁兼高速数据与时钟事业部总经理KimWong表示:“未来通信基础设施的时钟要求,会远远超出当前石英晶体谐振器的设备性能。通过将TIBAW谐振器直接集成到时钟设备中,我们可以实现超低抖动性能和弹性,满足在通信转型的过程中对数据管道在抗震动与抗冲击方面日益严苛的要求。” 微型计时器的工作原理 TIBAW振荡器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。这种精确的高频信号可为电子系统提供时钟和计时参考。    基于TIBAW技术的产品可为设计工程师提供多种优势:  •更小的尺寸。集成至芯片封装中,电路设计师无需在电路板上安装单独的时钟器件。  •大多数情况下能耗更低。许多物联网应用要求快速开启时钟系统。基于TIBAW技术的振荡器的唤醒速度比石英晶体快100倍。  •更小的数字噪音。TI网络同步器芯片提供的抖动性能优于目前市场上的同类性能最佳设备。  •更洁净的时钟。TIBAW谐振器提供超洁净的计时参考,这对每秒数百Gb的高速数据传输十分重要。它也能集成到无线射频(RF)芯片上,作为单芯片无线解决方案。 核心影响 随着5G网络和下一代通信技术的出现,从商业到医疗保健、农业和教育的众多领域都将受其影响。 一旦在通信基础设施到位可以支持大量数据的传输,企业和政府就会希望提供无线覆盖,以便在最后一英里的点对点连接,从仓库中相互通信的对象到通信智能手机、恒温器、心率监测器和许多其他设备之间。 RayUpton说:“通过改变系统的设计方法,我们的TIBAW谐振器技术将为下一代的工业和通信应用的发展铺平道路。”

    时间:2019-03-04 关键词: TI baw谐振器

  • 微型技术,影响全球:突破性TI BAW谐振器技术打造全新电子心跳

      每个电子系统都必须要有心跳—— 时钟信号,它可以帮助每个组件完美同步的运行。 几十年来,设计人员一直使用石英晶体来产生这种电子心跳。通过晶体振荡,实现精确的节奏。但当这些昂贵的晶体出现磨损时,它们就会抖动或跳变,进而影响计时的精确性。 近日,德州仪器(TI)发布了两款全新的基于体身波(BAW, bulk acoustic wave)谐振器技术的核心产品。这些微型计时器尺寸仅有100微米,比头发的直径还小,但它们的运行频率远远高于石英晶体,可实现更优异的系统性能。 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,高精度时钟就变得愈发重要了。 从楼宇自动化到虚拟健康中的各种应用,基于TI BAW技术的新产品能从根本上提升内部时钟的性能和应用运行速度。

    时间:2019-03-01 关键词: TI baw谐振器 电子心跳 德州仪器(ti)

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