时间是我们日常生活中的基本概念。火车运行管理、进出场管理等各种处理系统和应用程序按照时间信息工作。在金融、股市 领域中,时间操纵着巨大利益和损失。时间是我们的生活中不可缺少的部分
近几年,我们周围的产品也搭载了时间功能,可能 很难找到没有时间功能的产品。在社会的各个领域还存在着为数众多的需要更精确时间的应用程序,例如金融处理系统、安全系 统、电表等。为了获得更为精确的时间,必须拥有起振高精度频率的元器件和控制元器件的芯片。爱普生晶振集团生产和销售的模块将能够起振高精度、高稳定频率的石英晶体振荡器和起到控制功能的实时时钟芯片合为一体。本次,我们将解说爱普生高精度、低耗 能实时时钟模块的特征(功能)及结构。
【爱普生实时时钟模块的特征】
实时时钟模块是将32.768K晶振和实时时钟芯片合为一体的产品,具备振荡电路、时钟功能、日历功能和报警功 能等。爱普生自己开发和生产实时时钟模块中使用的石英晶体振荡器和实时时钟芯片。因此,可以稳定供给最适于高精度实时时 钟模块的石英晶体振荡器,以及在最佳条件下驱动该振荡器的实时时钟芯片。而且,爱普生半导体技术的应用从世界首块实用型 石英电子手表起步,还被用于奥运会公式计时系统和以“Grand Seiko”为代表的精工牌高级手表的心脏部控制。这些用于控制 芯片的半导体技术与杰出的低耗能、高稳定石英振荡技术相结合,形成了高品质实时时钟模块的基础。 如上所述,我们通过自己开发石英晶体振荡器和实时时钟芯片,实现最佳匹配,最大发挥双方的实力,从而为顾客提供能发挥 高性能的产品。这正是爱普生实时时钟模块的特征。
【用于时钟的石英晶体振荡器频率精度】
根据市场要求(能以极低的耗电量保持现在的时刻),用于计时的低频 时钟一般采用音叉型石英晶体振荡器。音叉型石英晶体振荡器驱动时耗电量少的反面,其频率温度特性为图 1 所示的二次曲线。所以,在进行时钟误差设计时,除了室温(+25℃)条件下的频率公差以外,还应当考虑到二次曲线的频率温度特性公差。 假设在-40℃的条件下使一般的音叉型石英晶体振荡器连续工作1个月,那么其振荡频率公差将达到-150×10-6 左右,相当于出现6分钟(月差6分钟)以上的时间误差。
为此,设计人员也许会考虑使用AT型石英晶振等频率温度特性较好的 振荡器作为波源。但AT型石英晶体的振荡频率通常达到几MHz,所以需要在振荡电路中进行分频,以达到用于时钟时的频率。这时,在振荡电路中消耗的电流将达到使用音叉型石英晶体振荡器时的数百倍。因此,我们认为把AT型石英晶体用于作为时钟 波源的方法不符合市场要求。