【導(dǎo)讀】每一個設(shè)計工程師都知道無源晶體諧振器（晶振）不耗電，那么為什么要在一個功率敏感應(yīng)用中使用一個振蕩器來代替一個XTAL呢？當(dāng)考慮系統(tǒng)總功率時，答案就變得很清晰了。
這聽起來似乎有悖常理，有源器件解決方案比無源器件消耗的功率更小。每一個設(shè)計工程師都知道無源晶體諧振器（晶振）不耗電，那么為什么要在一個功率敏感應(yīng)用中使用一個振蕩器來代替一個XTAL呢？當(dāng)考慮系統(tǒng)總功率時，答案就變得很清晰了。
電池供電的產(chǎn)品通常都采用一個或多個計時元件。如果使用了一個XTAL，它不會直接從蓄電池汲取電流。然而，要使諧振器振蕩，必須由一個駐留在一個MCU或SoC上的振蕩器電路來驅(qū)動。這個片上振蕩器電路可以消耗大量功率。
基于MEMS的μPower振蕩器為石英晶體諧振器提供了更低的功率選擇。一個高度優(yōu)化的低功耗頻率合成器和模擬電路可驅(qū)動TempFlat MEMS 諧振器以微安級核心電流實現(xiàn)可編程頻率。在功率敏感的應(yīng)用中，可以用這些μPower振蕩器替代一個兆赫諧振器，而MCU/SoC上的片上振蕩器電路可以被關(guān)閉。如下圖所示，一個SiT8021 μPower振蕩器直接連接到XIN引腳，并簡單旁路了片上XTAL OSC電路，實現(xiàn)了系統(tǒng)級的凈功率節(jié)省。
當(dāng)用一個μPower振蕩器代替晶體XTAL時，在活躍狀態(tài)期間，振蕩器+MCU的組合電流消耗降低了7%。而在待機(jī)模式下，可以實現(xiàn)18%的節(jié)約。在待機(jī)過程中，振蕩器只消耗≤ 0.9 μA，因為除了MEMS振蕩器電路和ST引腳檢測邏輯之外，所有內(nèi)部電路都關(guān)閉了。
除了消耗更少的系統(tǒng)功率，SiTime的μPower振蕩器——尺寸只有1.5×0.8 mm——占用的電路板空間更少，一個重要因素是因為許多功率敏感的產(chǎn)品也是空間敏感的。
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使用一個振蕩器的另一個優(yōu)點是其可驅(qū)動多個負(fù)載的能力——一些XTAL無法做到。當(dāng)驅(qū)動一個以上負(fù)載時，功耗僅略微增大，增加了關(guān)掉OSC電路板上多個芯片（例如，MCU +音頻DAC）功率節(jié)省的好處。除了降低系統(tǒng)功率，這種方法還降低了電路板空間、BOM和成本。
當(dāng)用一個基于MEMS的μPower振蕩器取代一個石英振蕩器時，功率節(jié)約更為可觀。例如在便攜式音頻應(yīng)用中，一個工作在3.072 MHz的SiT8021振蕩器的功耗僅為60 μA，而石英振蕩器在2.5 mA。在這種情況下，功耗降低了98%。這可以有效延長電池壽命達(dá)一整天——一個巨大的改善。
SiTime的革命性MEMS和模擬技術(shù)提供了一個降低總功率消耗的解決方案。如果低功耗至關(guān)重要，要從大局來考慮系統(tǒng)級改善。
