株式会社Piezo Studio，世界初「32kHzクロック用CTGS発振器」を開発

～ 業界最高レベルの高速発振起動する発振器開発に成功 ～

Piezo Studio（本社：宮城県仙台市、代表取締役：木村悟利）は、東北大学と共同開発したCTGS圧電単結晶を用いて、世界初となる「32kHzクロック用CTGS発振器」を開発し、従来の水晶発振器に対して10倍以上の高速発振起動特性を実現いたしました。
◆掲載記事はこちら： https://piezostudio.com/wp/wp-content/uploads/2021/08/20210827_PR_PiezoStudio.pdf

図1 開発した32kHzクロック用CTGS発振器 (2520サイズ)

　振動子や発振器などのタイミングデバイスは、各種エレクトロニクス機器に搭載されている電子回路または半導体集積回路（IC）の動作に必要な基準信号を作り出すために必要不可欠な電子部品です。近年、IoTの目覚ましい普及により、ヒアラブルデバイスを含むモバイル機器、タブレットPCに限らず、自動車のADAS（先進運転支援システム）を含むコネクテッドカーに至るまで、幅広い用途でタイミングデバイスの使用が増加してきております。IoTで使われる通信方式の中で、BLE (Bluetooth Low Energy), LoRaWAN, Sigfoxなどでは高速起動特性が求められており、特に、コロナ禍およびアフターコロナの社会、さらにはSDGs（持続可能な開発目標）実現に向けて、より高速に起動するデバイスのニーズが高まっています。これに応えるべく、Piezo Studioでは、各種機器向けに高速発振起動のタイミングデバイスを開発しております。

　この度、Piezo Studioでは、32kHzクロック発生用に高速発振起動するCTGS発振器を開発いたしました。32kHzクロック発振器は、エレクトロニクス機器の時刻管理に用いられる周波数: 32.768 kHzの信号を出力する重要な役割があり、従来から圧電単結晶のひとつである水晶を用いた水晶発振器が広く使われております。

　開発した32.768 kHzクロック用CTGS発振器は、東北大学金属材料研究所と共同開発してきたCTGS圧電単結晶を用いて開発した33.55 MHzの振動子と、それを源発振にして1024分周することにより32.768 kHzを出力するICとを、1つのパッケージに実装したSPXO (Simple Packaged X’tal Oscillator) タイプとなっています（図1）。
　このCTGS発振器の発振起動時間は、図2に示すように、40 µs (0.04 ms)であり、同じ源発振を1024分周した水晶発振器の起動時間の1/10以下、すなわち10倍以上の高速起動特性を実現しています。これは、業界最高速レベルの性能です。
　SPXO用パッケージとしては、現在最も普及している2520サイズ (2.5mm x 2.0mm) SMDセラミックパッケージを採用し、周波数経時変化も水晶発振器と同等レベルです。今後は、本製品の小型化、高性能化の検討と共に、IoT各種機器向けにMHz帯のクロック発振器を開発して参ります。

図2. 32kHz 発振起動特性（上：本CTGS発振器, 下：従来の水晶発振器）

◆本製品およびサンプルについてのお問い合わせ
　株式会社Piezo Studio 商品開発センター
　Eメール: [e-mail]

◆株式会社Piezo Studioについて
　2014年12月に東北大学発のベンチャーとして設立。同大学金属材料研究所の技術である新しい圧電単結晶を用いて、タイミングデバイスなどの電子部品を設計・開発・製造・販売します。独自開発した圧電単結晶および圧電デバイス設計技術により、付加価値の高いタイミングデバイスを創出すると共に、大学発ベンチャーのミッションである社会実装を図り社会貢献いたします。
　URLはこちら： https://piezostudio.com