在快速发展的可穿戴市场，电路板空间的优化和功耗的降低对保持竞争力非常重要。 降低功耗将极大地促进电池寿命和电池的小型化。 基于MEMS的参考时钟不仅可以替代传统定时功能中使用的晶体器件，而且还可以减小占板面积，降低功耗，提高频率精度。 此外，超小型纳米功率MEMS振荡器可以驱动多个负载，从而有助于改善产品系统。

图1 显示关键组件的可穿戴方框图

如图1的框图所示，可穿戴设备通常由低功率MCU和低功率RF收发器（BLE 1）以及各种传感器组成。 由于MCU和BLE器件在系统中的功耗比例较高，因此设计为长时间工作在休眠模式以节省功耗。 在睡眠模式下，所有的高频振荡电路和PLL都是无效的，只有32kHz振荡电路驱动的设备总是处于开启状态：

1.由MCU RTC和电子狗定时器使用的32 kHz振荡器

2. 32 kHz振荡器作为BLE睡眠时钟参考

作为减少安装空间和功耗的解决方案，32 kHz晶体振荡器采用超小型纳米功率MEMS 32 kHz振荡器（SiT 15 xx和SiT 16 x x）替代。 SiT 1532/1552/1630的输出驱动器可轻松驱动MCU和BLE器件的32 kHz时钟输入，无需信号反射。

图2：SiT15xx振荡器与多个IC的典型连接

如图2所示，可以用一个SiT15xx振荡器代替两个晶体单元。 驱动5 pF负载时，SiT15xx的上升/下降时间通常为20 ns。 SiT15xx输出驱动器可驱动高达100 pF的负载和迹线，无信号反射，并可解决信号质量问题。

如下所示，信号质量可以通过使用各种传输路径条件和输出驱动设置的IBIS仿真来演示。 仿真设置如图3所示。 这是在Vdd = 1.8V时工作的SiT1532 LVCMOS和D26 NandoDrive™输出驱动器的IBIS模型。 假设在每条传输线末端有不同数值的电容，估算SiT15xx的负载。

图3：IBIS模拟设置

图4和图5显示了IBIS仿真获得的C1和C2点的时钟信号波形。 设置条件如下：

SiT1532输出驱动器= LVCMOS

50Ω传输线长度= 6英寸

C1 = 20 pF; C2 = 30 pF

由于每条迹线的电容约为17 pF，因此SiT1532输出驱动器的总负载电容为17 pF x 2 + 20 pF + 30 pF = 84 pF。 从波形可以看出，由于容性负载导致的上升/下降时间的增加被观察到，但是时钟波形不被负载降低。

图4：在6英寸50Ω传输线末端的C1（20pF）上的SiT1532-DCC波

图5：在6英寸50Ω传输线末端的C2（30pF）之间的SiT1532-DCC波形

图6显示了在100Ω10英寸接线时，C1处LVCMOS输出的波形。 （C1 = C2 =5 pF

图6：10英寸100Ω传输线末端的C1（5pF）上的SiT1532-DCC波形

图7显示了在布线100欧姆10英寸时，C1处D26 NanoDrive输出的波形。（C1= C2 = 5pF）

图7：10英寸100Ω传输线末端的C1（5pF）上的SiT1532 - D26波形

在许多应用中，SiTime 32 kHz振荡器提供了一个时钟源，可以驱动系统中的多个IC。 这不仅降低了系统的整体功耗，而且提高了可靠性，对降低电路板尺寸和BOM成本也是有效的。 “建议使用SiTime提供的IBIS模型来验证特定PCB配置中的信号质量。

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