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來源:http://m.9x9kj.com 作者:帝國科技電子 2026年05月25
微芯晶振PIC16F17576系列MCU賦能輕量化智能傳感設計
隨著工業4.0智能化升級,物聯網萬物互聯,智能家居普及與戶外無人監測體系的快速完善,各類嵌入式智能終端,工況監測設備,環境采集裝置迎來爆發式迭代.在所有嵌入式感知系統中,模擬傳感器信號采集與精準處理是設備實現環境感知,工況判斷,智能決策的核心基礎環節.市面上絕大多數溫度,壓力,濕度,液位,光線,氣體濃度,電壓電流,振動等物理量傳感器,均采用傳統模擬電壓信號輸出機制,依靠連續模擬電壓變化反饋實時工況數據.在傳統的嵌入式開發方案中,主控MCU無法直接完成高精度,高穩定,低功耗的模擬信號甄別與采集工作,必須額外搭配外置精密基準電壓模塊,運算放大調理電路,電壓比較檢測單元,多級濾波電路與獨立功耗管控電路,整套外圍硬件架構復雜繁瑣,設計門檻極高.而傳統模擬傳感整體方案普遍存在外圍電路臃腫冗余,器件BOM數量繁多,研發調試周期漫長,高低溫工況下功耗失控,整機體積難以小型化,長期運行穩定性差,信號漂移誤觸發率高等一系列行業頑固痛點,不僅大幅增加設備硬件成本,PCB開發成本與量產質檢成本,還極大拉長企業產品迭代周期,抬高研發門檻,嚴重制約輕量化,微型化,低功耗智能傳感設備的快速研發與規模化量產落地.
針對當前模擬傳感系統設計繁瑣,調試難度大,功耗管控難,集成度低,批量穩定性差的全行業普遍難題,Microchip(微芯科技)立足數十年嵌入式模擬芯片與8位MCU研發積淀,深度洞察工業傳感,物聯網低功耗終端,智能家居,便攜式檢測設備的真實開發痛點與迭代需求,重磅推出PIC16F17576系列高性能增強型8位微控制器.該系列MCU是Microchip無線應用晶振專為高精度模擬信號采集,輕量化智能傳感檢測,超低功耗無人值守監測,極簡嵌入式開發場景量身打造的專用主控芯片,依托獨家全集成模擬外設架構,硬件級獨立信號檢測機制,微安級超低休眠功耗,智能模擬外設管理系統,輕量化極簡開發邏輯五大顛覆性核心優勢,徹底打破傳統"MCU+大量分立模擬器件"的老舊分立設計模式.無需工程師搭建復雜冗余的外圍信號調理電路,基準校正電路與閾值判斷電路,從芯片硬件底層全方位簡化模擬傳感系統的架構設計,電路開發,程序調試,性能校準與批量量產全流程,幫助研發團隊快速實現傳感設備小型化集成,超低功耗降耗,高精度穩定運行,低成本量產迭代.深圳市帝國科技有限公司作為Microchip微芯科技官方授權一級代理商,長期專注Microchip全系列工業級MCU,高精度時鐘晶振,功率半導體,模擬信號處理芯片原裝正品配套服務,手握原廠穩定供貨渠道,完整資質文件,成熟傳感落地方案與新品技術支持,可全方位為工控企業,設備廠商,研發機構提供精準選型匹配,方案優化定制,樣品測試驗證,批量穩定量產,售后技術支撐一站式服務(咨詢熱線:0755-27881119).
一,傳統模擬傳感器設計的核心行業痛點
在PIC16F17576系列MCU正式推出之前,行業內絕大多數模擬傳感器采集與監測方案,均采用老舊的分立架構設計,核心組合為"通用基礎MCU+外置高精度基準電壓源+獨立電壓比較器+多級信號調理電路+獨立功耗控制單元".這種傳統分立方案是行業多年來的無奈妥協,架構先天存在設計冗余大,故障節點多,調試繁瑣,功耗偏高的結構性缺陷,在工業現場,戶外復雜環境,電池供電終端的實際研發,測試與量產過程中,暴露出大量無法規避的短板,嚴重制約智能傳感設備的迭代效率,整機穩定性與市場競爭力,也是長期困擾嵌入式研發工程師的核心技術難題.
首先,外圍電路極度繁雜,BOM成本居高不下,設備小型化難以實現.市面上普通通用MCU僅配備基礎的ADC采樣功能,芯片內部無內置高精度穩壓基準,無低功耗藍牙模塊晶振硬件比較器,無原生信號整形濾波單元.工程師想要完成模擬傳感器微弱信號放大,雜波過濾,精準閾值判定與穩定數據采集,必須額外選配外置精密基準電壓芯片,低漂移運算放大器,高速電壓比較器,多級濾波電容,限流保護電阻,信號匹配元器件等數十顆分立器件.大量分立元器件不僅直接增加物料采購,倉儲,來料檢驗,庫存管控的綜合成本,還會導致PCB板卡布局擁擠,走線雜亂,功率回路冗長,線路寄生電容,寄生電感大幅增加,信號干擾問題突出,完全無法適配當前微型傳感終端,便攜式檢測設備,緊湊型IoT節點的小型化,輕量化,高集成設計需求.
其次,開發調試流程極度繁瑣復雜,項目研發周期不可控.傳統分立架構下,模擬傳感器的電壓閾值判定,零點電壓校準,溫度漂移補償,高頻雜波濾波,數據誤差修正等核心功能,完全依賴工程師編寫復雜的軟件算法實現,代碼工程量大,邏輯嵌套復雜,參數調試維度多.同時外置分立器件存在天然的參數離散性,不同生產批次,不同溫度環境下的器件參數存在細微偏差,導致每一批設備都需要反復校準適配,反復調試優化,極大拉長項目研發,性能測試,產品定型的整體周期.此外,該方案對研發人員的模擬電路設計功底,嵌入式算法調試能力要求極高,新手研發團隊極易出現采集精度偏差,基線漂移,信號誤觸發,數據跳動異常等疑難問題,項目試錯成本極高.
再者,整機待機功耗難以管控,電池供電設備續航嚴重受限.在傳統模擬傳感監測方案中,無論設備處于工作采集狀態還是閑置監測狀態,MCU內核必須全程保持喚醒運行狀態,所有信號檢測,閾值判斷,數據監測工作均需CPU持續參與運算,無法進入深度休眠低功耗模式.對于依靠鋰電池,太陽能供電的野外無人值守傳感節點,便攜式手持檢測設備,長期在線IoT監測終端而言,持續高功耗運行會造成電量快速損耗,設備續航大幅縮水,需要頻繁充電或定期更換電池,極大增加后期運維成本與人工成本,嚴重限制設備的野外部署能力與長期無人值守運行能力,無法適配物聯網超低功耗終端的核心發展趨勢.
最后,整套系統穩定性差,抗干擾能力薄弱,復雜工況故障率高.傳統分立方案電路鏈路冗長,元器件節點眾多,信號傳輸路徑復雜,在工業電磁干擾,電網電壓波動,戶外高低溫交變,高濕粉塵等復雜工況環境下,極易出現模擬信號采集失真,電壓閾值判斷錯亂,數據漂移跳動,設備誤動作等故障.外置器件受溫度影響產生的溫漂問題,線路帶來的信號衰減問題,電磁干擾引發的雜波問題,都會持續影響傳感數據的精準度與設備運行穩定性,導致設備長期運行故障率偏高,產品良品率偏低,完全無法滿足工業現場,戶外監測,全天候值守設備的高可靠,高穩定,高精度運行需求.以上多重痛點相互疊加,相互制約,行業迫切需要一款外設全集成,功耗極低,開發簡單,穩定性強的專用MCU,一站式解決傳統模擬傳感設計的所有短板.
二,Microchip PIC16F17576系列產品核心定位
PIC16F17576是Microchip專為模擬感知場景深度優化迭代的高集成,低功耗,高精度晶振專用8位增強型MCU,精準對標工業模擬傳感采集,超低功耗無人值守監測,輕量化嵌入式智能終端,便攜式檢測設備等核心應用場景,是目前行業內為數不多真正實現全套模擬外設單片集成,硬件自主智能監測,休眠狀態持續采樣,外設精細化智能管控的高性能通用微控制器.該芯片徹底顛覆傳統MCU需要外置大量模擬器件的分立設計思維,將工業級低功耗電壓比較器,高精度零漂移基準電壓源,智能模擬外設管理器(APM),高速高精度ADC采樣單元,可編程邏輯控制單元等核心功能模塊,全部高度集成在單顆芯片內部.無需任何外置輔助電路,調理電路與基準校正電路,單顆MCU即可獨立完成溫度,濕度,壓力,氣體,液位,光電,電量等各類模擬傳感器的信號采集,閾值精準判斷,信號狀態甄別,數據運算處理與狀態輸出控制,真正實現"單片搞定模擬傳感系統"的極簡設計.
相較于市面上普通的通用8位MCU,PIC16F17576最核心的技術突破是完全獨立于CPU內核的硬件模擬檢測體系,這也是其能夠極致簡化傳感設計,實現超低功耗運行的關鍵所在.芯片內置的硬件比較器與高精度基準電壓模塊可脫離MCU內核獨立工作,在設備深度休眠狀態下依舊保持7×24小時不間斷信號監測,休眠靜態工作電流可低至3.0µA以下,真正實現"靜默值守,超低功耗,全天候監測".搭配芯片獨家搭載的模擬外設管理器(APM),可根據設備運行場景智能統籌所有模擬外設的啟停時序,工作狀態與功耗分配,按需開啟功能,關閉閑置外設,從硬件底層徹底解決傳統傳感方案電路繁瑣,功耗失控,調試復雜,穩定性差的核心痛點.該芯片全面適配全品類模擬傳感器應用,兼容性廣,適配性強,穩定性高,是當前輕量化,低功耗,高精度智能傳感設備設計升級,方案迭代,舊品替換的最優主控解決方案.
三,PIC16F17576簡化傳感器設計的核心技術優勢
1. 模擬外設高度集成,徹底精簡外圍電路
PIC16F17576系列MCU核心亮點就是全套模擬外設單片高度集成,芯片內置工業級低功耗電壓比較器,高精度低溫漂基準電壓源,原生信號整形與濾波單元,可完全替代傳統方案中需要外置安裝的獨立電壓比較器,精密基準芯片,信號整形電路,閾值判定電路與多級濾波電路.以往工程師需要選用十余顆不同規格的分立器件,搭建復雜電路鏈路才能完成的模擬信號調理,甄別,采集功能,如今僅需單顆PIC16F17576MCU即可全部實現,可直接精簡60%以上的外圍BOM物料數量,大幅降低器件采購成本,倉儲管理成本與來料質檢成本.極簡的單片集成架構極大簡化PCB布局布線難度,大幅縮減板卡占用面積,徹底解決傳統電路走線雜亂,寄生參數大,信號干擾嚴重,空間利用率低的問題,完美適配微型傳感終端,便攜式電子設備檢測設備,緊湊型IoT無人節點,嵌入式小型監測模塊的極致小型化,輕量化設計需求,從硬件底層最大程度簡化模擬傳感系統的整體設計難度.
2. 休眠持續監測,超低功耗賦能長續航
該系列芯片搭載Microchip獨家研發的休眠模式硬件持續監測技術,徹底顛覆傳統通用MCU必須喚醒內核才能采集信號,監測狀態的老舊工作邏輯.其內置的比較器與基準電壓檢測單元為純硬件獨立架構,完全不依賴MCU CPU內核運行,設備進入深度休眠待機狀態后,依舊可以不間斷,高精度監測模擬傳感器輸出信號,全程靜態工作電流控制在3.0µA以下,功耗損耗幾乎可以忽略不計.系統僅在硬件監測到傳感器信號超出預設閾值,出現工況異常,需要上傳數據或觸發設備動作時,才會自動喚醒MCU內核完成數據運算,數據上傳,聯動控制等操作,其余絕大部分時間保持極致低功耗休眠狀態.對比傳統MCU全程喚醒值守的工作模式,整機綜合功耗可降低90%以上,能夠讓電池供電的傳感設備續航時長翻倍提升,完美適配野外無人值守監測節點,太陽能供電IoT終端,長期在線環境監測設備,便攜式手持儀器的超低功耗,長續航剛需.
3. 模擬外設管理器(APM),智能管控功耗與外設
芯片原生搭載智能模擬外設管理器(APM),作為整套模擬系統的智能調度核心,可全方位統籌管控所有模擬外設的工作狀態,啟停時序,運行功耗與聯動邏輯.設備可根據實際監測場景,工作模式,運行需求智能調節外設狀態,按需開啟ADC采樣,硬件比較檢測,基準電壓輸出等功能,自動關閉閑置無用的外設模塊,徹底杜絕外設空載無效功耗,最大化壓低整機靜態功耗,實現極致節能.同時,APM支持模擬外設硬件自主聯動響應,無需CPU內核參與運算,無需復雜程序干預,即可自動完成信號實時檢測,閾值精準對比,狀態自主觸發,異常主動識別,大幅減輕MCU軟件運算壓力,極大簡化程序代碼邏輯,減少代碼冗余,程序BUG與運行異常風險,讓傳感設備的軟件開發更簡潔,調試更簡單,運行更穩定,維護更便捷.
4. 硬件級信號甄別,提升采集精度與穩定性
依托芯片內置的高精度低溫漂基準電壓源提供精準,穩定,無漂移的電壓標定支撐,搭配高靈敏度,低滯后,高抗干擾的硬件比較器,PIC16F17576可實現模擬傳感器信號的超高精度采樣與穩定閾值判定.徹底解決傳統外置分立電路溫漂系數大,器件參數離散性強,抗電磁干擾能力弱,信號穩定性差的先天缺陷.芯片硬件可自主完成實時信號整形,高頻雜波過濾,基線誤差甄別,閾值精準對比,能夠有效屏蔽工業電源紋波,現場電磁干擾,戶外溫濕度波動帶來的信號雜波與數據抖動,大幅提升模擬傳感數據的采集精度,重復性與一致性.設備長期連續運行無信號漂移,無誤觸發,無數據錯亂,全天候運行穩定性,可靠性遠超傳統分立方案,能夠完美適配工業嚴苛工況,戶外高低溫交變,高濕粉塵復雜環境下的高精度監測需求.
5. 極簡軟件開發,大幅縮短項目周期
傳統模擬傳感分立方案,需要研發人員編寫大量復雜代碼,專門實現信號零點校準,溫度漂移補償,多級濾波算法,閾值動態計算,整機功耗管控,異常容錯處理等功能,代碼開發工程量大,邏輯復雜,調試難度極高,項目迭代周期難以把控.而采用PIC16F17576方案后,信號檢測,閾值判斷,波形甄別,功耗管控等核心功能均由芯片硬件自主完成,無需復雜算法支撐,無需大量代碼堆砌,程序開發邏輯極簡,入門門檻極低.研發工程師僅需簡單配置外設參數與聯動邏輯,即可快速實現全套傳感監測功能,大幅縮短項目開發,功能調試,性能校準,產品定型的整體周期,有效降低新人研發團隊的上手難度與項目試錯成本.同時芯片硬件功能標準化,參數一致性高,能夠從源頭提升產品批量生產的穩定性與統一性,大幅降低量產不良率.
6. 高可靠抗干擾,適配多場景嚴苛工況
PIC16F17576系列MCU出廠前均經過Microchip有源晶振原廠全套嚴苛測試,包含高低溫循環沖擊,濕熱老化耐久,電磁兼容抗干擾,靜電防護,長期滿負載老化,機械震動測試等多項可靠性驗證,芯片核心電路穩定性強,抗干擾性能優異,環境適配性極強.相較于傳統分立方案電路節點多,故障隱患多,器件易老化,參數易漂移的問題,該芯片采用單片全集成架構,大幅減少外置電路連接節點與故障點位,徹底降低線路接觸不良,器件老化失效,參數溫漂偏移等常見故障風險.可長期在工業高溫,低溫,高濕,強電磁干擾,溫差頻繁交變的嚴苛復雜工況下持續穩定工作,性能無衰減,參數無漂移,運行無異常,充分滿足工業傳感監測,戶外環境采集,智能終端設備全天候不間斷,高可靠運行的核心需求.
四,主流應用場景,全面覆蓋模擬傳感設計需求
憑借模擬外設全集成極簡硬件架構,微安級超低休眠值守功耗,純硬件自主信號檢測能力,超高采集精度與工況穩定性,極低的軟件開發門檻等多重核心優勢,Microchip PIC16F17576系列MCU全面碾壓傳統分立模擬傳感方案,可全方位替代老舊通用MCU+外置模擬器件的繁瑣設計模式.產品適配覆蓋面極廣,能夠完美匹配各行各業需要模擬信號采集,工況監測,環境感知的嵌入式終端設備,憑借高性價比,高可靠性,易開發,易量產的特性,已然成為當下輕量化智能傳感設備,低功耗IoT終端,工業監測模塊的首選主控芯片.
1. 全域環境監測設備:廣泛適配溫濕度傳感終端,大氣氣壓監測設備,可燃/有毒氣體濃度檢測儀,空氣質量監測終端,野外氣象采集節點等設備,依托超低休眠功耗特性實現電池長期續航,依靠硬件高精度采集能力保障環境數據精準可靠,完美適配戶外無人值守,免維護部署場景.
2. 工業工況智能傳感終端:深度適配工業生產場景壓力傳感檢測,液位高度實時監測,設備振動故障采集,生產設備電壓電流工況采集,工業溫濕度監控模塊.憑借優異的抗干擾,抗溫漂,高穩定特性,完美適配工業強電磁,高低溫交變,高負荷復雜工況,大幅簡化工業傳感模塊硬件設計,提升設備運行穩定性與檢測精準度.
3. 智能家居感知控制終端:全面適配家居光照感應檢測,人體紅外感應觸發,門窗安防狀態監測,室內環境溫濕度采集,智能家電工況感知等智能家居晶振設備.以小體積高集成,超低功耗,極簡電路的核心優勢,助力智能家居設備輕量化,節能化,靜音化升級,提升終端產品用戶體驗與市場競爭力.
4. 物聯網超低功耗IoT節點:完美適配各類電池供電的無線傳感終端,遠程數據采集節點,農田土壤監測設備,水利水文監測終端,山林環境值守設備.依靠µA級極致休眠功耗,徹底解決傳統設備續航短,運維頻繁的痛點,大幅降低野外設備運維成本,適配物聯網分布式,無人化,長期化部署趨勢.
5. 便攜式智能檢測儀器設備:廣泛應用于手持工況檢測儀,微型傳感測試儀,便攜式環境監測設備,手持電量檢測裝置等便攜設備.高度集成的極簡架構大幅縮減設備體積,減輕整機重量,超低功耗特性延長設備手持續航,同時簡化整機生產結構,降低產品硬件成本,完美契合便攜式設備的設計與使用需求.
五,選型核心價值:重新定義模擬傳感極簡設計
當前嵌入式智能傳感產業正全面朝著小型化集成,超低功耗節能,高精度穩定,低成本量產,短周期迭代的方向高速升級,傳感系統的硬件精簡度,功耗控制能力,數據穩定性,開發便捷性,直接決定終端產品的成本優勢,迭代速度與市場核心競爭力.Microchip PIC16F17576系列MCU的重磅推出,從芯片底層徹底革新傳統模擬傳感的設計架構,完美解決了行業長期存在的電路繁瑣臃腫,整機功耗偏高,開發調試復雜,運行穩定性差,批量量產難度大,產品迭代緩慢等一系列核心痛點,為全行業帶來全方位,多維度的產品升級與技術革新價值:全集成模擬外設大幅精簡外圍器件,優化硬件架構,壓縮整機體積,降低BOM綜合成本;硬件獨立監測+微安級休眠功耗,實現極致節能降耗,超長設備續航;硬件級信號處理與抗干擾設計,保障傳感數據高精度,高穩定性晶振輸出;極簡開發邏輯大幅降低研發門檻,縮短項目迭代周期,減少試錯成本;標準化高可靠芯片架構提升產品批量一致性,有效降低量產不良率與后期運維成本,是現階段模擬傳感設備方案升級,新品創新研發,老舊產品迭代替換的最佳選型方案.
深圳市帝國科技有限公司作為Microchip微芯科技官方授權正規一級代理商,長期深耕Microchip全系工業級MCU,高精度時鐘晶振,功率半導體,模擬信號處理芯片配套領域,專注為工業自動化,智能傳感,物聯網終端,嵌入式智能設備,智能家居廠商提供原裝正品器件,技術方案落地,量產配套一站式服務.公司持有Microchip官方正規授權資質證書,擁有原廠新品優先供貨通道,專屬安全庫存體系與嚴格的原廠品質管控溯源流程,所有PIC16F17576系列MCU產品100%原廠正品,可全程溯源,批次穩定,性能達標,資質齊全.我司長期常備充足現貨庫存,可全面滿足客戶樣品研發測試,方案驗證定型,小批量試產,中大批量項目全年穩定量產的全階段供貨需求,從源頭杜絕缺貨,斷貨,貨源不穩定,器件品質參差等量產風險,全力保障客戶項目穩步推進.
針對行業普遍存在的模擬傳感器硬件設計門檻高,信號調試繁瑣,高低溫功耗優化難度大,模擬外設參數配置復雜,數據校準困難等技術痛點,我司組建了專業的Microchip MCU專屬技術服務團隊,團隊核心工程師深耕模擬傳感采集,低功耗嵌入式方案設計,MCU程序開發調試領域多年,擁有海量成熟項目落地經驗與疑難問題解決能力.可為廣大合作客戶提供PIC16F17576精準工況選型匹配,模擬傳感系統方案定制優化,外圍電路極簡精簡設計,整機超低功耗配置調試,傳感采集精度校準,MCU程序開發技術指導,量產工藝對接適配,全程售后技術答疑與故障排查一站式全流程增值服務,精準解決客戶研發周期緊張,調試難度大,方案適配不佳,功耗控制不理想,量產隱患多等核心難題,助力客戶快速完成產品研發定型,穩定量產落地,大幅降低企業研發試錯成本與項目迭代周期.
綜合來看,Microchip PIC16F17576系列微控制器,憑借全集成模擬外設極簡架構,µA級超低休眠值守功耗,純硬件自主信號檢測機制,智能模擬外設精準管控,輕量化極簡開發體驗,工業級高可靠抗干擾性能的多維顛覆性優勢,徹底重構了傳統模擬傳感器的設計邏輯與開發流程,全方位簡化傳感系統硬件架構,軟件開發,調試校準與量產落地全流程,有效解決傳統模擬傳感設備功耗高,電路繁,調試難,穩定性弱,量產難的行業痛點.為工業智能傳感,物聯網低功耗終端,戶外環境監測,智能家居,便攜式檢測設備產業的小型化,輕量化,低功耗,高可靠升級提供了強勁可靠的芯片硬件支撐,持續助力嵌入式感知產業高質量創新發展.
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微芯晶振PIC16F17576系列MCU賦能輕量化智能傳感設計
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