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                      為什么要用內置晶體的實時時鐘芯片替代32.768kHz晶振晶體?

                      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 產品種類繁多,根據封裝尺寸、接口方式、附加功能、時鐘精度、待機功耗等進行分類。產品結構上又可分為內置晶體和外置晶體兩種。一般晶體外置這種結構的 RTC 成本較低,但是在設計中常常會遇到以下問題:

                      1. 外接晶體的選擇

                      不同廠家、不同批次的晶體產品會在個別參數上不盡相同。按照同一標準設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。實際設計 中確實會經常遇到此類問題。因此,晶體的選擇無疑為客戶帶來額外的勞動量。

                      2. 生產和應用中遇到的問題

                      外置晶體增加了元件數量,也就增加了不良率的風險。外接晶體放置的位置也會對產品性能產生影響,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,這也增加了生產的負擔和效率。

                      高溫高濕、高污染的應用環境下,對于外置晶體的RTC設計是種考驗。這種環境條件下容易增加晶體部分的線路阻抗和寄生電容,導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,導致產品存在失效的隱患。

                      3. 難以實現溫度補償

                      由于材料本身的特性所決定,溫度對32k 晶體會產生較大的影響,導致時鐘精度漂移。因此在較高要求的應用場合就需要進行溫度補償。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行補償的一種方法。但是不同廠家晶體的曲率系數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)發生變化,導致各個溫度點對應的頻率偏差發生變化,系統將沒有辦法對其進行溫度補償。如果要實現高精度的溫度補償就要對每個晶體進行參數標定,很顯然這是不現實的。

                      為了解決上述問題,EPSON為客戶提供內置32k晶體的各種接口以及具有附加功能的RTC產品。

                      內置晶體的RTC 具有以下優點:

                      1. 減少器件數量,使得設計更加緊湊可靠??梢宰龅叫⌒突透呖煽啃?。不用再考慮晶體的布局和走線,另外所有產品都采用SMD封裝,可以提高生產品質和效率。

                      2. 內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。同時可以為客戶節省晶體匹配所花費的精力和時間。EPSON在出廠前對每顆產品都進行了頻率標定。

                      3. EPSON可以提供內置32k的DTCXO(數字溫度補償振蕩器)的超高精度的RTC產品??梢詫崿F±5×10-6 / -40~+85℃。(實測數據如下圖)

                      • 4. 可以實現產品的低功耗特性,可以大大增加備用電池的使用壽命。為超長的時鐘數據保持提供可能。
                      •  
                      • 總之,EPSON作為較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 產品,并可根據應用的實際需要設計出更受廣大用戶歡迎的產品。如果客戶有任何問題和需求,可以直接電郵 :nj@nscn.com.cn
                      • 選型參考
                      • 汽車電子用EPSON晶振晶體規格一覽表

                        32.768kHz晶體諧振器 / kHz 范圍 型號 外部尺寸 [mm] 額定頻率范圍 [kHz] 頻率公差 (標準) [x10-6] @+25C 工作溫度 [C] 目錄 FC-13A 3.2x1.5x0.9 32.768kHz 20 /30 /50 -40~+125 253KB MC-30A 8.0x3.8x2.54 32.768kHz 20 /50 -40~+85 276KB 20kHz~120kHz 50

                        選型與應用

                      • SG7050EBN-實現65fs低相位抖動差分輸出石英晶

                        差分輸出石英晶體振蕩器SG7050EBN - 2014年3月26日 - 精 工愛普生公司(總裁:碓井 稔,以下簡稱為愛普生)本次將差分輸出※4石英晶體振蕩器SG7050EBN推出市場,并開始提供樣品。該產品用基波※2起振并實現低相位抖動※ 3。本商品應對100MHz至175MHz的頻率,

                        選型與應用

                      • 32.768kHz晶振電路分析與設計

                        振蕩電路用于實時時鐘RTC時,經常使用愛普生FC-135/135R貼片音叉晶振或者C2系列圓柱體晶振(32.768kHz的晶體諧振器)連接在OSC3 與OSC4之間而且為了獲得穩定的頻率必須外加兩個帶外部電阻的電容以構成振蕩電路。當然,還可以使用內嵌振蕩電路的SG7050EAN系列32.768kHz晶

                        選型與應用

                      • 為什么要用內置晶體的實時時鐘芯

                        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 產品種類繁多,根據封裝尺寸、接口方式、附加功能、時鐘精度、待機功耗等進行分類。產品結構上又可分為內置晶體和外置晶體兩種。

                        選型與應用

                      • 壓控晶振(VCXO/VCSO)標準頻率

                        產品代號 型號 額定頻率 [MHz] 頻率穩定度/工作溫度 [x10-6] 頻率控制范圍 [x10-6] 電源電壓 標準包裝 尾碼 Q3614CE00001200 VG-4231CE 27MHz C:30/ -20C to +70C S:140 C:3.3V 2000 pcs/ 盤 CSC-M Q3614CA00101800 VG-4231CA 27MHz G:50/ -40C to +85C R:13

                        標準頻率值

                      • 32.768kHz晶振電路分析與設計

                        振蕩電路用于實時時鐘RTC時,經常使用愛普生FC-135/135R貼片音叉晶振或者C2系列圓柱體晶振(32.768kHz的晶體諧振器)連接在OSC3 與OSC4之間而且為了獲得穩定的頻率必須外加兩個帶外部電阻的電容以構成振蕩電路。當然,還可以使用內嵌振蕩電路的SG7050EAN系列32.768kHz晶

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