时计晶振是目前需求量比较大的一款频率元件,而随着科技的高速发展,长期以来电子计时一直缺少高精度的解决方案，主要原因是石英晶体的温度特性较差。为了提高32.768K石英晶振的计时精度，设计人员采用了各种不同的技术。并介绍了一款高度集成器件，可以提供独一无二的高精度计时，价格则与普通的未经校准的实时时钟(RTC)相当。该器件的推出可以排除当前为提高计时精度而采用的低性价比方案，使得精确计时成为一种标准，而不再是奢望。

用RTC计时本身并没有错，但计时精度取决于参考时钟。遗憾的是，典型的32.768K音叉晶体不能够在宽温范围内提供较高精度，在整个温度范围内精度呈抛物线型(图1)，室温下(+25°C)精度典型值为±20ppm。相当于每天慢或快1.7秒，即每年误差10.34分钟。图1所示，在高温和低温区域精度变差，精度会低于150ppm(典型值)，相当于每天误差13.0秒，每年误差1.3小时。   

特定频率(f)和温度(T)的典型晶体频率偏差(Δf)：Δf/f = k(T - To)2 + fo  

其中，f是晶体标称频率，k是曲率常数，T是温度，To转折温度， fo是转折温度下的相对频偏。  

从上式可以看出：只有三个变量控制着每个晶体的温度特性，这三个参数是：曲率常数、转折温度、转折温度下的相对频偏。曲率常数对全温范围内频偏的抛物线形状影响最大，但这个常数本身的偏差很小。不同的转折温度可以将抛物线左/右平移，不同的转折温度下的相对频偏可以将抛物线上下平移。  

各种解决方案 

对于要求精确计时的系统，有几种选择可以克服晶体的不准确，包括合理选择晶体、集成晶体、校准寄存器或温补晶振。  

筛选晶体 

提高计时精度的方法之一是要求供应商提供室温精度处于指定范围的晶体。这需要供应商在发货前对每个晶体室温下的频偏进行分析，显然，这种方法将大大增加成本。另外，这种方法不会影响晶体精度的抛物线特征。  

通过筛选，石英晶振生产厂商可以提供室温下±20ppm至±10ppm，甚至±5ppm的频率精度。但是，这些精度得到提升的晶体并没有改善高温和低温区域的精度。  

根据对精度和负载电容的要求，生产中仍然会有部分损耗。结果造成能够满足条件的晶体数量不足。  

制造商也可以通过控制晶体切割的角度来控制转折温度，但这种方法不切实际，而且花费很大。尽管晶体厂家尽其所能采用不同的自动生产流程，但仍然不能满足要求。生产厂商为一个非标准器件而打乱生产秩序的可能性非常小。  

集成晶体 

比晶体筛选进步的一种方法是，将音叉晶体和计时电路放在同一个封装里，把晶振供货的负担转移给了器件厂商。集成晶体解决了设计者选购晶体的难题，也降低了晶体参数符合计时器件要求的难度，同时还简化了PCB布板。    

  另外，有些能够生产晶体的公司可以将未封装的晶体放入一个小尺寸的密封封装内，并对晶体进行调理使其满足精度要求。如上所述，这种方法并不改变抛物线的特征，仅仅可以提高室温下的精度。高温和低温区域的精度并未得到改善。这种方法的缺点是陶瓷封装和晶体调理增加了总体成本。

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