可编程性从几个方面改进了电子产品设计。有些好处更明显，比如更快的开发和更短的前置时间。有些是与性能相关的，如第一个博客在本系列中。还有一些好处，我们将在下面深入探讨，它们会以一些令人惊讶的、不太为人所知的方式导致体型和力量的下降。所有这些优势都是由MEMS时序系统的广泛特性集(许多特性如下表所示)和可编程架构实现的。
更小的尺寸
可编程定时平台可以通过多种方式减少组件数量和系统大小。首先,因为我们的设备可以被编程的频率与六小数精度非常广泛,设计者可以选择一个输出频率相匹配的下游的芯片(SoC单片机,微处理器,等等)需求,不再需要额外的缓冲/频率分隔器锁相环和频率翻译。一些振子具有系统内可编程性(ISP)，允许频率在操作期间从1 MHz编程到725 MHz。这些振子也可以被拉上来±3200 PPM, 5个PPT分辨率和优秀的拉线性。这种类型的可编程设备是理想的替代系统中的多个时钟元件，支持多个频率。必威体育官网手机登录
另一个降低bom的做法是将振荡器输出驱动器编程到其最大驱动强度，使其能够驱动多个设备。这消除了扇形输出缓冲区的需要，并减少了所需的时间组件的数量。例如，在小型无线产品中，一个具有更高驱动强度的32 khz振荡器可以驱动RTC处理器、BLE睡眠时钟和音频DAC或编解码器，取代几个晶体和它们所有相关的负载电容。而且，由于这些信号的上升/下降时间，也不需要担心信号完整性或反射问题32-kHz振荡器根据设备族不同，取值范围为10s ~ 1000s。
MEMS本质上小而坚固，不需要笨重的包装。因为MEMS振荡器的内部都是硅的，所以可以使用最新的先进半导体封装技术，包括芯片规模封装(CSP)。设计人员可以选择CSP的振荡器配置，CSP的占地面积不大于IC振荡器模具，仅为1.5 x 0.8毫米，这是目前最小的振荡器的占地面积。
延长电池寿命
降低功耗继续变得越来越重要，而可编程时间特性也有助于实现这一功能。可编程NanoDrive™就是这样一个特性。使用NanoDrive，输出和相关的电压摆幅可以通过编程匹配下游MCU或PMIC，从全LVCMOS(轨到轨)一直到输出摆幅仅为200 mV，显著降低了电流。为什么使用完整的LVCMOS输出连接到低功耗MCU或IC的振荡器维持电路，使用较小的电压?
同样的振荡器可在低至1.2V的宽供电电压工作范围内延长电池寿命，是硬币电池或超级电容电池备份等电池供电应用的理想选择。因为SiTime MEMS的频率振子可编程降至1hz，输出负载电流可降至MCU/IC工作频率范围的低端，以降低功耗(功耗与C*V2*F成正比，其中C为电容，V为电压，F为频率)。例如，将输出频率从2 MHz降低到500 kHz，可使无负载工作电流降低约70%。相比之下，石英晶体在较低频率时体积更大，因此频率低于32.768 kHz的石英器件非常少见。将低频MEMS振荡器与低电源电压和纳米驱动输出相结合是一种有效的组合，可以显著降低功率。
另一种降低系统功耗的方法是选择更好的频率稳定性选项，如32khz的MEMS振荡器具有75ppm频率稳定性，或32khz MEMSTCXO稳定性好如±3 ppm。例如，在无线设备中，更好的稳定性可以提高睡眠时钟精度(SCA)，这与设备处于睡眠状态和节约电力的时间直接相关。相比之下，使用稳定性较差的时钟会导致无线电接收器更早地打开并保持更长时间，以避免丢失来自主机的数据包，从而导致系统消耗更多的能量。在这些白皮书中阅读更多关于通过更好的稳定性来降低功耗的内容:MEMS定时器延长移动设备的待机寿命和用于医疗应用的现场可编程定时解决方案．
最后，节省功耗的另一种方法是对SiTime MHz振荡器中可用的特性引脚1进行编程。这个引脚可以被编程为输出使能(OE)或备用(ST)。在这两种情况下拔销1低停止输出振荡。使用OE时，输出驱动程序被禁用并进入Hi-Z模式，但设备的其余部分仍在运行。由于输出不活跃，功耗降低。当OE引脚被拉回高，输出通常在< 1µs被激活。使用ST时，设备的所有内部电路都关闭，功率降低到一个备用电流，通常在几个微安的范围内。当ST被拉回高时，设备输出在约3 ~ 10毫秒内恢复。
灵活、可编程时间
在电池供电的产品中，更小的尺寸与更低的功率是相辅相成的。MEMS定时系统提供最大的可配置定时功能选择，以减少尺寸和功率。此外，SiTime MEMS定时系统的可编程平台和丰富的功能提高了性能、开发速度和制造时间，同时降低了风险。请查看我们的下一个博客，本系列的第三篇，了解更多关于可编程时间对供应链的最大好处。与此同时，看看我们的58必威网 查看生成数亿个零件编号的可编程选项。
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感谢客户工程总监Jim Holbrook对本文的贡献。
