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带温度补偿RTC芯片的选型和应用

文章来源:乐鱼体育直播         发布时间:2021-06-09 01:05

本文摘要:携带温度补偿RTC处理芯片的市场的需求已经大大减少,其运用于涉及电度表、工业生产、通讯等具备一部分内嵌式计费系统的机器设备、全球卫星网站导航接收器以及他应用领域于。精准计时不尽相同好多个最重要主要参数,自然别的主要参数也不会危害時间计时精度,但原始精度、长时间可靠性、温度指数这3个主要参数是终端用户务必特别是在瞩目的指标值。 一直以来电子器件计时依然欠缺高精度的解决方法,关键缘故是石英石晶体的温度特点不错。

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携带温度补偿RTC处理芯片的市场的需求已经大大减少,其运用于涉及电度表、工业生产、通讯等具备一部分内嵌式计费系统的机器设备、全球卫星网站导航接收器以及他应用领域于。精准计时不尽相同好多个最重要主要参数,自然别的主要参数也不会危害時间计时精度,但原始精度、长时间可靠性、温度指数这3个主要参数是终端用户务必特别是在瞩目的指标值。

  一直以来电子器件计时依然欠缺高精度的解决方法,关键缘故是石英石晶体的温度特点不错。文中解读几种携带温度补偿的RTC处理芯片,能够获得独一无二的高精度计时,价钱则与一般的给予校正的动态时钟(RTC)十分。这几种元器件的开售能够逃避当今为提高计时精度而应用的较低性价比高计划方案,促使精确计时沦落一种规范,而依然是奢求。

  基本概念:  晶振电路是晶体震荡器的全名。它用一种可以把电磁能和机械动能相互转换成的晶体在共震的情况下工作中,以获得稳定,精确的单频起伏。在一般来说工作中标准下,一般的晶振电路频率意味著精度达到百百分之零点五十。高級的精度高些。

一些晶振电路还能够由多加工作电压在一定范畴内调节频率,称之为压控振荡器(VCO)。  原始精度:  原始精度指元器件在基本标准下,最开始用以时的精度。原始精度关键不会受到震荡器品质的危害,一般来说精度越高价钱也就越喜,比较经济发展的方式是依据确立的设计方案对震荡器的原始频率进行比较简单赔偿。

一般来说务必精确测量震荡器的具体频率,推算出来出有校正值,用其赔偿震荡器的频率出现偏差的原因。赔偿原始精度的关键艰辛取决于获得充裕低的起伏频率精确测量屏幕分辨率。

动态时钟应用的音叉震荡器在室内温度下精度的典型值为2010-6,频率精确测量的屏幕分辨率立即危害了数字时钟精度的提高,但要获得频率的高像素精确测量务必很多的累计记数或者以非常高的精度精确测量单脉冲周期时间。确定RTC的原始精度后,能够用以手机软件赔偿时间误差,但这类方式赔偿的代表着是不明的间隔时间,会变化震荡器的频率。假如震荡器键入作为务必高精度数字时钟的场所,这类方式将不适合。  此外一种RTC经常用以的方式是精确测量基频,另一方波链接进行特、递减记数来调整计时频率。

这类方式须附加的手机软件开支才可提高计时精度,但没法调整基频。除此之外,这类方式也务必高精度精确测量起伏频率。

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以SDIC企业的RTC为例证,它应用的方式是根据调整晶体的特性阻抗电容器来调整晶体的起伏频率。这类方式能够赔偿基频,合理地提高计时精度和波形键入数字时钟的精度,二者工作中在同一数字时钟源。  长时间稳定性:  长时间稳定性用于预测分析元器件在全部合理地用以期内的稳定性。

提高精度的另一方式是赔偿元器件的长时间稳定性,回绝元器件在其用以期内不断精确测量并进行校正,这类标准在一些场所是能够拒不接受的,但一些运用于则没法接受或麻烦作业者。针对没法进行存取数据、独立国家工作中的机器设备,如电度表,设计方案工作人员必不可少提高震荡器精度或变化体系结构,便于对其进行阅读/写成作业者和调整,可是,不管哪样计划方案都是会提高系统软件成本费。

  频率的长时间可靠性关键不会受到石英石晶体脆化的危害,赔偿这类危害的唯一方式是精确测量频率并依据精确测量結果进行频率校正或调养。由于晶体脆化的水平伴随着時间而减弱,危害较小的阶段一般在机器设备经营后的前2年。

晶体工作中在高溫自然环境的时候会加速脆化。晶体改装在处理芯片PCB内时,回流焊炉全过程中不会受到高溫危害,不容易使脆化再次出现一次跃变。但在改装以后,系统软件的脆化水平不容易大大的缓减。将晶体PCB在RTC处理芯片内,相对性于别的外接晶体的RTC具有更优的脆化特点。

  温度危害:  温度指数是可能因为温度转变造成 的精度出现偏差的原因。温度的不稳定和适度的温度指数是很多运用于所应对的难题,尤其是这些工作中在长温范畴的运用于,如户外电度表或智能水表。规范的用以RTC时基的32.769kHz音叉晶体的频率回应与温度中间的关联为f/f=k(T-T0)2 f0。

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在其中,f为频率误差,f为基频,k为折射率,T为温度,T0为折点温度,f0为折点温度处的频偏。  当元器件工作中在温度转变较小的自然环境中,频率随温度的转变将沦落危害计时精度的关键要素。

规范的2010-6晶体每日造成的计时出现偏差的原因是1.7s(每一年10.3分钟),假如工作中在扩展级温度范畴,出现偏差的原因有可能超出-15010-6,每日计时出现偏差的原因为13s,每一年1.3h。图1为晶体震荡频率出现偏差的原因的TC特点。  防止温度对精度危害的唯一方式是获得动态性的温度补偿。

校正程序流程要精准测量晶体/震荡器随温度的转变状况,并储存結果。随后依照一定的间隔时间精确测量晶体温度,运用储存的校正信息内容调整温度效用。

  温度补偿的RTC:  如今目前市面上常见的携带温度补偿RTC处理芯片有EPSON企业的RX8025T处理芯片,Maxim企业的DS3231处理芯片和SDIC企业的SD3025T处理芯片等。下报表比照3种处理芯片的关键差别:  上边报表中的3款带温度补偿RTC处理芯片全是內部搭建了高稳定晶振电路,键入的波型全是历经温度补偿校正的。

能够显著提高RTC的原始精度和温度可靠性。因为置入在PCB内的晶体早就历经高溫脆化应急处置全部比数三十而立的晶体具有更优的长时间可靠性。精度在-40℃~85℃范畴内都超过5ppm。

  总结:  在携带温度补偿RTC处理芯片经常会出现以前,可列举的计划方案难以超出精确计时的回绝。并且,这种计划方案都务必推广一定的产品研发活力,务必客户校正和可选择的项目成本。携带温度补偿RTC处理芯片的面世,使精确计时依然是一种奢望,只是一种行之有效的计划方案。

  论文参考文献  1、Maxim.DS3231Datasheet  2、EPSON.RX-8025TDatasheet  3、SDICmicro.SD3025T携带数据温度感应器的动态时钟IC说明书v0.。


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