32.768K不僅是晶振頻率更是時鐘頻率，在任何一個需要時鐘的電子產(chǎn)品中必定需要32.768K晶振的存在，而32.768K也從圓柱晶體發(fā)展到了貼片晶體，從無源石英晶體諧振器衍生到了有源石英晶體振蕩器，從前的32.768K必定是無源石英晶振,今天的32.768K有源晶振不在是神話。那為什么我們要對一個小小的時鐘頻率花費這樣多的心思，對它研究來探索去的呢？無源32.768K到底缺少些什么，致使它無法一如既往的滿足時代科技發(fā)展要求的，直接推動了32.768KHZ振蕩器的出現(xiàn)呢？

時間是人們能夠正常生活的基礎(chǔ).存在的各種管理系統(tǒng)和應(yīng)用程序均都按照時間信息才能正常工作.在金融,股市領(lǐng)域中,時間操縱著巨大利益和損失.近幾年,我們周圍的產(chǎn)品也搭載了時間功能,可能很難找到?jīng)]有時間功能的產(chǎn)品.在社會的各個領(lǐng)域還存在著為數(shù)眾多的需要更精確時間的應(yīng)用程序,例如金融處理系統(tǒng),安全系統(tǒng),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(chǎn)和銷售的模塊將能夠起振高精度,高穩(wěn)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.

【用于時鐘的石英晶體振蕩器】

據(jù)我司市場調(diào)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(qū)動時耗電量少,所以,在進行時鐘誤差設(shè)計時,除了室溫(+25℃)條件下的頻率公差以外,還應(yīng)當(dāng)考慮到二次曲線的頻率溫度特性公差.

假設(shè)在-40℃的條件下使一般的音叉型石英晶體振蕩器連續(xù)工作1個月,那么其振蕩頻率公差將達到-150×10-6左右,相當(dāng)于出現(xiàn)6分鐘(月差6分鐘)以上的時間誤差.

為此,設(shè)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(shù)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.

【愛普生內(nèi)建數(shù)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(chǎn)品使用數(shù)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(wěn)定和低耗電的特點.

愛普生的產(chǎn)品不僅具有出色的頻率穩(wěn)定性,還準備了LC,SA兩種外形尺寸,使其兼?zhèn)鋵崟r時鐘模塊不可或缺的功能.

【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(chǎn)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(wěn)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(qū)動該振蕩器的實時時鐘芯片.

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(nèi)保持穩(wěn)定,時鐘誤差僅相當(dāng)于月差9秒(頻率精度為±3.4×10-6),實現(xiàn)了高精度,高穩(wěn)定.

綜上所述,愛普生晶體集團憑借具有低耗電優(yōu)勢的音叉型石英晶體振蕩器生產(chǎn)技術(shù)及頻率溫度特性的補償電路技術(shù),向市場提供高精度,低耗電的實時時鐘模塊產(chǎn)品.而且,我們的產(chǎn)品在出廠前調(diào)整頻率精度,在保證了精度的基礎(chǔ)上提供給顧客,所以使用時不需要調(diào)節(jié)頻率,為顧客提高設(shè)計效率和產(chǎn)品品質(zhì)做出巨大貢獻.

【使用數(shù)字式壓控式頻率精度補償方法】

音叉晶振32.768K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(zhuǎn)換成數(shù)字,從內(nèi)存中呼出該溫度相應(yīng)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(diào)整方式和邏輯調(diào)整方式.

＜邏輯調(diào)整方式＞

邏輯調(diào)整方式指不調(diào)整OSC晶振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?shù)姆椒?/span>.

補償?shù)木唧w內(nèi)容包括根據(jù)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(yīng)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(zhí)行該補償,其頻率補償量則相當(dāng)于約30.5×10-6.通過調(diào)整生成1秒的脈沖數(shù)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(diào)整,最終將正確輸出轉(zhuǎn)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晶振而急劇變化,因此將導(dǎo)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.

＜電容調(diào)整方式＞

電容調(diào)整方式指通過改變石英振蕩頻率進行補償?shù)姆椒?/span>.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(chǎn)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(diào)整特性.補償?shù)木唧w內(nèi)容包括根據(jù)周圍溫度①求出頻率變量②,并推導(dǎo)出該頻率變量②相應(yīng)的負載電容變量③.將該溫度相應(yīng)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.