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Low-Power マイコンのしくみ

Low-CL水晶発振子が、
低消費電力マイコンの実力を更にアップさせます。

Low-CL 発振子紹介
  Low-Powerマイコンの32kHz発振回路は駆動電流IOS<200nAが低く制限されています。   回路を構成する負荷容量CLを低く最適化すると抜群の性能を発揮してくれます。Low-CLとは読んで字の如く、低い負荷容量で発振する回路に適応する水晶デバイス、これがLow-CL発振子です。   では反語は高CL発振子(標準音叉水晶振動子)となり、その値(12.5pF)を比較すれば大小の関係が判ります。   そしてこの値(12.5pF)を標準CLと呼び多くの既存マイコンに使用されてます。
SIIは、この値に注目し、マイコンの低消費電力化を実現する水晶発振子をご提供します。
・SSP-T7-FL(SMD)  CL=6.0pF,4.4pF,3.7pF
・VT-200-FL CL=6.0pF,4.4pF,3.7pF
CL品揃え(情報) 今後、3.1pF,2.6pFがLow-CLシリーズに登場予定。

Low-Power マイコン紹介
優れた低消費電力技術で貢献するLow-Powerマイコン群! Low-CLテクノロジで待機電力を1/10と大幅に削減! マイコンの性能を向上することができます。 マイコンの省エネ化によって、エコ社会製品のLow-Power 化に貢献します。

Low-CLによるLow-Power マイコン化は、発振回路を構成する増幅器(gm)と回路の負荷容量(CL)の相性を明らかにし、安定した動作状況を生み出す必要があります。その為の共同開発によって、負荷容量CLの大小に関わらず、発振に必要な利得(M=RL/Re)を定めることが重要となります。

負荷容量CLの値は、32kHz発振回路を駆動する低振幅増幅器の自己消費電流IOS によって一意的に決まります。SIIの標準発振回路は発振余裕度M=11倍、起動時間 Ts=1秒の発振特性を条件に適用しています。SIIの発振余裕度はR1maxの何倍で定 義しています。また、安全性・安定性の判断基準が定義され、電源電圧・環境温度変 化における信頼性の基準に 5≦M(times)≦20 を採用しています。

発振余裕度
M(times)
回路の負荷容量
CL(pF)
自己消費電流
IOS(nA)
周波数バラつき
ΔF/Cext(±5%)
11 12.5 1132 ±3.2ppm
11 10.5 801 ±3.6ppm
11 8.8 566 ±4.1ppm
11 7.4 400 ±4.2ppm
11 6.2 283 ±4.4ppm
11 5.2 200 ±4.6ppm
11 4.4 141 ±4.6ppm
11 3.7 100 ±4.4ppm
11 3.1 71 ±3.9ppm
11 2.6 50 ±3.0ppm
11 2.2 35 ±1.6ppm

例えば、32kHz発振回路の消費電流IOSが180nAならば、SIIのLow-CL発振子が 最適です。推奨負荷容量4.4pFを採用すれば、信頼性の判断基準をすべて満たして います。通常状態(Vdd=1.6V~5.5V,25℃)でM=13.2倍,Ts=0.8秒と良好です。

環境の温度変化に対しても起動性に優れたLow-CL発振子の特長を遺憾なく発揮します。

Low-CL発振子が良好な特性を発揮できる背景には、SII独自の製造技術が支えています。 世界最高レベルの製造バラつきを極小化するCL曲線がLow-CL発振子を誕生させました。