實時時鐘(RTC)可獨立完成計時或事件記錄的功能,。目前很多電子產(chǎn)品都具有時鐘計時
功能,,而且對時鐘的精度要求越來越高。RTC 產(chǎn)品種類繁多,,根據(jù)封裝尺寸,、接口方式、附
加功能,、時鐘精度,、待機(jī)功耗等進(jìn)行分類。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上又可分為內(nèi)置晶體和外置晶體兩種,。
一般晶體外置這種結(jié)構(gòu)的RTC 成本較低,,但是在設(shè)計中常常會遇到以下問題:
1. 外接晶體的選擇
不同廠家、不同批次的晶體產(chǎn)品會在個別參數(shù)上不盡相同,。按照同一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計就可能帶來較大的時鐘誤差,。為了得到較高精度的時鐘,要求晶體廠商對32k 晶體進(jìn)行精度篩選,。篩選后
提供室溫下±20ppm 至±10ppm,,甚至±5ppm 的頻率精度,但是這不能保證實際設(shè)計中的
精度需求,,因為晶體的實際頻率輸出精度由晶體和起振電路共同決定,,因此即使使用了±
5ppm 的晶體仍然得不到理想的精度要求就是這個原因,。不同的RTC 芯片對晶體的CL值要
求不同,如果匹配不當(dāng)就會帶來非常大的誤差,,同時也會帶來起振緩慢或起振困難等問題,。
實際設(shè)計中確實會經(jīng)常遇到此類問題。因此,,晶體的選擇無疑為客戶帶來額外的勞動量,。
2. 生產(chǎn)和應(yīng)用中遇到的問題
外置晶體增加了元件數(shù)量,也就增加了不良率的風(fēng)險,。外接晶體放置的位置也會對產(chǎn)品性能產(chǎn)生影響,,一般要求晶體越靠近IC 的頻率引腳越好,走線盡量的短,,不要有高頻信號線穿過
晶體區(qū)域等,。另外,由于成本的因素考慮,,部分客戶會選擇直插型32k 晶體,,這也增加了生
產(chǎn)的負(fù)擔(dān)和效率。
高溫高濕,、高污染的應(yīng)用環(huán)境下,,對于外置晶體的RTC 設(shè)計是種考驗。這種環(huán)境條件下容易增加晶體部分的線路阻抗和寄生電容,,導(dǎo)致起振困難和精度變差等問題,。整個回路特性的變
化也會對晶體本身帶來損害,導(dǎo)致產(chǎn)品存在失效的隱患,。
3. 難以實現(xiàn)溫度補償
由于材料本身的特性所決定,,溫度對32k 晶體會產(chǎn)生較大的影響,導(dǎo)致時鐘精度漂移,。因此在較高要求的應(yīng)用場合就需要進(jìn)行溫度補償,。溫度補償主要是利用32k 晶體的溫度—頻率曲
線(Δf/f = B*(T - To)2 + fo)將溫度帶來的誤差進(jìn)行補償?shù)囊环N方法。但是不同廠家晶體的曲率系數(shù)B 不盡相同,,同時晶體的電路匹配也會使得fo(參比溫度下的頻率偏差)發(fā)生變化,,
導(dǎo)致各個溫度點對應(yīng)的頻率偏差發(fā)生變化,系統(tǒng)將沒有辦法對其進(jìn)行溫度補償,。如果要實現(xiàn)
高精度的溫度補償就要對每個晶體進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定,,很顯然這是不現(xiàn)實的。
為了解決上述問題,,EPSON 為客戶提供內(nèi)置32k 晶體的各種接口以及具有附加功能的
RTC 產(chǎn)品。
內(nèi)置晶體的RTC 具有以下優(yōu)點:
1. 減少器件數(shù)量,,使得設(shè)計更加緊湊可靠,??梢宰龅叫⌒突透呖煽啃浴2挥迷倏紤]晶
體的布局和走線,,另外所有產(chǎn)品都采用SMD 封裝,,可以提高生產(chǎn)品質(zhì)和效率。
2. 內(nèi)置晶體可以保證時鐘精度的一致性,,可以避免除了溫度以外的因素對精度的影響,。同時可以為客戶節(jié)省晶體匹配所花費的精力和時間。EPSON 在出廠前對每顆產(chǎn)品都進(jìn)
行了頻率標(biāo)定,。
3. EPSON 可以提供內(nèi)置32k 的DTCXO(數(shù)字溫度補償振蕩器)的超高精度的RTC 產(chǎn)
品,。可以實現(xiàn)±5×10-6 / -40~+85℃,。(實測數(shù)據(jù)如下圖)
4. 可以實現(xiàn)產(chǎn)品的低功耗特性,,可以大大增加備用電池的使用壽命。為超長的時鐘數(shù)據(jù)
保持提供可能,。
總之,,EPSON 作為全球最具實力的時鐘器件提供商,我們致力為客戶提供高精度,、高可
靠性,、具有多種接口、功能豐富的RTC 產(chǎn)品,,并可根據(jù)應(yīng)用的實際需要設(shè)計出更受廣大
用戶歡迎的產(chǎn)品,。