Fachartikel aus MECHATRONIK 5/2013, S. 24 bis 25
MEMS-Technik bietet konkrete Vorteile für Echtzeituhr-Bausteine
Echt Zeit für den MEMS-Einsatz
Der Einsatz der MEMS-Technik (Micro-Electromechanical System) in präzisen Echtzeituhr-Bausteinen (Real-Time Clocks – RTC) macht diese Bauelemente extrem robust, verleiht ihnen eine hohe Langzeit- und Temperaturstabilität und lässt eine wesentlich stärkere Miniaturisierung zu als die übliche Ausführung mit einem Quarzkristall in einem zylindrischen Gehäuse. Nachfolgend werden die entscheidenden Performance-Verbesserungen, die diese neue und interessante Technologie in präzisen RTC-Anwendungen möglich macht, dargestellt.
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| Blockschaltung des MEMS-Echtzeituhrbausteins (Bild: Maxim) |
Ein MEMS-Resonator reduziert den Flächenbedarf gegenüber einem zylindrischen Quarz-Baustein mit 32,768 kHz Stimmgabelschwinger um den Faktor 47, während sich das Volumen sogar um den Faktor 182 verringert (Bild 1). Damit ergeben sich für moderne RTC-Bausteine gravierende Vorteile hinsichtlich der Größe und der Gehäuseoptionen. Allerdings beschränken sich die Vorteile, die die MEMS-Technik für RTC-Produkte bietet, keineswegs auf die geringere Größe. Vielmehr sind es hauptsächlich vier Bereiche, in denen die MEMS-spezifischen Eigenschaften technische Vorzüge bieten. Es handelt sich dabei um die Bereiche Prozess und Entwicklung sowie Montage und Produktion, die Unempfindlichkeit gegen Umwelteinflüsse sowie um die Leistungsfähigkeit und die Eigenschaften des Produkts im praktischen Einsatz.
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