時間是人們能夠正常生活的基礎.存在的各種管理系統和應用程序均都按照時間信息才能正常工作.在金融,股市領域中,時間操縱著巨大利益和損失.近幾年,我們周圍的產品也搭載了時間功能,可能很難找到沒有時間功能的產品.在社會的各個領域還存在著為數眾多的需要更精確時間的應用程序,例如金融處理系統,安全系統,電表等.為了獲得更為精確的時間,必須擁有起振高精度頻率的元器件和控制元器件的芯片.愛普生生產和銷售的模塊將能夠起振高精度,高穩定頻率的石英晶體振蕩器和起到控制功能的實時時鐘芯片合為一體.
【愛普生實時時鐘模塊的特征】
實時時鐘模塊最主要的特點是將32.768K石英晶體振蕩器和實時時鐘芯片合為一體的產品,具備振蕩電路,時鐘功能,日歷功能和報警功能等.因此,可以穩定供給最適于高精度實時時鐘模塊的石英晶體振蕩器,以及在最佳條件下驅動該振蕩器的實時時鐘芯片.
【用于時鐘的石英晶體振蕩器】
據我司市場調查部了解,用于計時的低頻時鐘采用的都是音叉晶振.
音叉型石英晶體驅動時耗電量少,所以,在進行時鐘誤差設計時,除了室溫(+25℃)條件下的頻率公差以外,還應當考慮到二次曲線的頻率溫度特性公差.
假設在-40℃的條件下使一般的音叉型石英晶體振蕩器連續工作1個月,那么其振蕩頻率公差將達到-150×10-6左右,相當于出現6分鐘(月差6分鐘)以上的時間誤差.
為此,設計人員也許會考慮使用AT型石英晶體等頻率溫度特性較好的振蕩器作為波源.但AT型石英晶體的振蕩頻率通常達到幾MHz,所以需要在振蕩電路中進行分頻,以達到用于時鐘時的頻率.
這時,在振蕩電路中消耗的電流將達到使用音叉型石英晶體振蕩器時的數百倍.因此,我們認為把AT型石英晶體用于作為時鐘波源的方法不符合市場要求.
【使用數字式壓控式頻率精度補償方法】
音叉晶振具有振蕩頻率隨周圍溫度而變化的特性,為提高時鐘精度則需進行精度補償.
該方法每隔一定周期將周圍溫度信息轉換成數字,從內存中呼出該溫度相應的補償值,對振蕩頻率進行補償.振蕩頻率補償方式可分為兩大種類：電容調整方式和邏輯調整方式.
＜電容調整方式＞
電容調整方式指通過改變石英振蕩頻率進行補償的方法.該方式利用振蕩頻率隨石英晶體振蕩器的振蕩負載電容的增減而變化的特點,補償因周圍溫度而產生的頻率變動.

圖左表示音叉型石英晶體振蕩器的頻率溫度特性,圖右表示頻率隨負載電容而變化的電容調整特性.補償的具體內容包括根據周圍溫度①求出頻率變量②,并推導出該頻率變量②相應的負載電容變量③.將該溫度相應的負載電容變量作為補償值呼出后,對振蕩頻率進行補償.該方式直接對振蕩頻率進行補償,因此可以把實時時鐘模塊的振蕩輸出補償為高精度后作為低頻的休眠時鐘使用.
＜邏輯調整方式＞
邏輯調整方式指不調整石英晶體振蕩器的頻率而起振,在分頻電路的一部分增減脈沖進行補償的方法.
補償的具體內容包括根據周圍溫度①求出頻率變量②,在分頻電路中對該頻率變量②相應的頻率進行補償后輸出.
通常由32768個脈沖生成"1秒"的時間,若改為由32767個脈沖生成"1秒"信號,就可以縮短1秒的周期.
假如以每秒一次的頻度執行該補償,其頻率補償量則相當于約30.5×10-6.通過調整生成1秒的脈沖數以及變更補償頻度,就可以在不更改振蕩電路的條件下進行較大的補償.而且,該方式使用邏輯電路進行調整,最終將正確輸出轉動時鐘的1秒信號,因而被廣泛用于以1秒工作的手表等的時鐘源.然而,輸出到外部的時鐘信號周期因溫度補償而急劇變化,因此將導致使用該時鐘的CPU不能以正確時間工作,使用這種補償方式時周圍的元器件將無法享受其恩惠.
與音叉表晶的溫度特性相比,可以看出愛普生實時時鐘模塊在壓控補償后的溫度特性在較大的溫度范圍內保持穩定,時鐘誤差僅相當于月差9秒(頻率精度為±3.4×10-6),實現了高精度,高穩定.
【愛普生內建數字式壓控補償式的實時時鐘模塊】
愛普生的實時時鐘模塊產品使用數字式TCXO進行頻率補償后獲得了出色的頻率精度,并擁有高精度,高穩定和低耗電的特點.
愛普生的產品不僅具有出色的頻率穩定性,還準備了LC,SA兩種外形尺寸,使其兼備實時時鐘模塊不可或缺的功能.

綜上所述,愛普生憑借具有低耗電優勢的音叉型石英晶體振蕩器生產技術及頻率溫度特性的補償電路技術,向市場提供高精度,低耗電的實時時鐘模塊產品.而且,我們的產品在出廠前調整頻率精度,在保證了精度的基礎上提供給顧客,所以使用時不需要調節頻率,為顧客提高設計效率和產品品質做出巨大貢獻.
—兆現電子市場調查部—

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