根据以上给大家介绍的爱普生晶振集团的高精度时钟32.768K晶体振荡器的一部分,这篇文章CEOB2B晶振平台继续给大家介绍.
【使用数字式 TCXO 的频率精度补偿方法】
如图 1 所示,音叉型石英晶体振荡器具有振荡频率随周围温度而变化的特性,为提高时钟精度则需进行精度补偿。图 2 表示的 是爱普生所采用的通过数字式TCXO温度补偿晶振而进行的频率精度补偿方法。 该方法每隔一定周期将周围温度信息转换成数字,从内存中呼出该温度相应的补偿值,对振荡频率进行补偿。振荡频率补偿方 式可分为两大种类:电容调整方式和逻辑调整方式。爱普生实时时钟模块中主要使用电容调整方式。在下页中说明补偿方式。
<电容调整方式>
电容调整方式指通过改变石英振荡频率进行补偿的方法。该方式利用振荡频率随石英晶体振荡器的振荡负载电容的增减而变化 的特点,补偿因周围温度而产生的频率变动。简易原理用图 3 表示。图3 左表示音叉型石英晶体振荡器的频率温度特性,图 3 右表示频率随负载电容而变化的电容调整特性。
补偿的具体内容包括根据周围温度
①求出频率变量
②,并推导出该频率变量②相应的负载电容变量
③。将该温度相应的负载电容变量作为补偿值呼出 后,对振荡频率进行补偿。该方式直接对振荡频率进行补偿,因此可以把实时时钟模块的振荡输出补偿为高精度后作为低频的休 眠时钟使用。
<逻辑调整方式>
逻辑调整方式指不调整石英晶体振荡器的频率而起振,在分频电路的一部分增减脉冲进行补偿的方法。简易原理用图 4 表示。 补偿的具体内容包括根据周围温度①求出频率变量②,在分频电路中对该频率变量②相应的频率进行补偿后输出。 如图 4 所示,通常由 32768 个脉冲生成“1 秒”的时间,若改为由 32767 个脉冲生成“1 秒”信号,就可以缩短 1 秒的周期。 假如以每秒一次的频度执行该补偿,其频率补偿量则相当于约 30.5×10-6。通过调整生成 1 秒的脉冲数以及变更补偿频度,就可 以在不更改振荡电路的条件下进行较大的补偿。而且,该方式使用逻辑电路进行调整,最终将正确输出转动时钟的 1 秒信号,因而被广泛用于以 1 秒工作的手表等的时钟源32.768K晶振。然而,输出到外部的时钟信号周期因温度补偿而急剧变化,因此将导致使用该时钟 的 CPU 不能以正确时间工作,使用这种补偿方式时周围的元器件将无法享受其恩惠。
图 5 表示使用数字式 TCXO 进行频率精度补偿(电容调整方式)的爱普生实时时钟模块的频率温度特性。
图 5:使用数字式 TCXO 进行补偿前后的频率温度特性
与音叉型石英晶体振荡器的温度特性(图 5 中的绿线)相比,可以看出爱普生实时时钟模块的补偿后的温度特性(图 5 中的蓝 线)在较大的温度范围内保持稳定,时钟误差仅相当于月差 9 秒(频率精度为±3.4×10-6),实现了高精度、高稳定。
【爱普生内建数字式 TCXO 的实时时钟模块产品介绍】 爱普生的实时时钟模块产品使用数字式 TCXO 进行频率补偿后获得了出色的频率精度,并拥有高精度、高稳定和低耗电的特点。 表 1 表示爱普生产品的特征及概要。
爱普生的产品不仅具有出色的频率稳定性,还准备了 LC、SA 两种外形尺寸,使其兼备实时时钟模块不可或缺的功能。 综上所述,爱普生晶振凭借具有低耗电优势的音叉型石英晶体振荡器生产技术及频率温度特性的补偿电路技术,向市场提供高精度、 低耗电的实时时钟模块产品。而且,我们的产品在出厂前调整频率精度,在保证了精度的基础上提供给顾客,所以使用时不需要调 节频率,为顾客提高设计效率和产品品质做出巨大贡献。