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内置32.768KHz晶体的RTC

文章出处:http://www.ruitairt.com责任编辑:郭华人气:-发表时间:2015-10-26 16:49【

  开门七件事:“柴米油盐酱醋茶”,盐是人们生活中的必需品,而在电子科技领域,晶体元器件则被称为“产业之盐”,可见晶体元器件在电子技术领域的重要性。 也有人把晶体元器件比如成PCB的心脏,IC是大脑,电源是血液。晶体提供频率信号供IC运行工作。无论如何,晶体(晶振)在电子产业中起着必不可缺少的重要角色。然而,“玉不琢不成器”,石英晶体必须经过非常精密的加工才能为电路系统提供精准的时钟。而占据了世界晶体元器件市场超过1/5份额的精工EPSON(爱普生)公司无疑是雕刻石英晶体的能人巨匠。公司产品线包括几乎所有的石英晶体器件,主要产品包括:无源晶体、有源晶振、TCXO、VCXO、 SAW振荡器、OCXO、原子钟、实时时钟RTC、角速度传感、LCD控制器、LCD驱动等,频率覆盖范围则从KHz至GHz全覆盖。在中国成熟的市场上,如办公市场、钟表市场、电表市场,EPSON的晶体元器件凭借其高精度、高可靠性、稳定的供货在市场上受到广泛好评,赢得了许多客户的青睐。

  晶体是一种无源器件,全称晶体谐振器;晶振是一种有源器件,全称晶体振荡器。仅是一字之差却能给晶振产品带来不同的功能。晶体在电路中不能自身起振,需要借助外部电容电阻等元器件起振,而有源晶振器件自身内置起振芯片,因此无需外部电子元器件协助,自身就可以起振。

工业、通信、医疗应用之“盐”--内置32.768KHz晶体的RTC

  RX8025T是专门适用于电表的RTC,而EPSON最新内置晶体的实时时钟芯片RX8010SJ则非常适合于视频监控,各种网络通信设备、工业控制系统、医疗设备、办公设备、测量仪器等各种有时间保持要求的工业和消费产品中。

  “例如,智能三表(水表、气表、热表)、便携式医疗设备(例如血氧夹)、中央空调的控制器等生产厂家,现在非常需要EPSON低功耗的实时时钟模块(RTC)为其提供记时功能。”

  与分立式方案相比,EPSON 实时时钟模块是在同一封装内集成了音叉型晶体(32.768KHz的时钟)和钟表用IC(具有振荡电路、时钟、日历、报警等功能)的模块。这带来许多好处,例如:减小了PCB面积,功耗仅为分立方案的1/3,由于内置晶体是在真空管中填充惰性气体,因此音叉不易受冷凝效应的影响,精度稳定性更高。

  图1. EPSON 实时时钟模块是在同一封装中内集成了音叉型晶体(32.768KHz的时钟)和钟表用IC(具有振荡电路、时钟、日历、报警等功能)的模块

  RX8010SJ将32.768K晶振时钟IC组合在一个封装中,并在出厂时进行时钟精度调整。采用PKG SOP 8 小型化封装,引脚兼容NXP,Maxim/Dallas等多家RTC,用户可在现有的电路上方便的进行应用测试。

  图2. RX8010SJ将32.768KHz的晶体和时钟IC组合在一个封装中

  RX8010SJ时钟精度为5+/-23PPM,由于采用内置32.768KHz晶体,故而能够减轻用户对电路匹配的负担和环境对晶体电路的影响。“RX8010SJ时钟保持功耗仅 160 nA,约为竞争对手的一半,可以满足长期时钟保持要求并可采用小容量电池或电容,其工业级温度范围为-40 to 85 度。”张永龙进一步指出:“对于需要高端应用的客户,推荐带温度补偿的RX-8803SA。”

  创新QMEMS技术--超小型、高精度、高稳定

  瑞泰代理的EPSON能够提供7050、5032全系列封装的QMEMS工艺有源晶振,这些晶振同上文所述的RTC都采用了EPSON创新的QMEMS工艺。何谓QMEMS?与以硅为材料的MEMS相对应,以石英为原料进行精微加工(光刻)并可以提供的小型化、高性能的晶体元器件被称为:“QMEMS”=QUARTZ+MEMS。 

随着尺寸越来越小,传统机械方法在切割时,晶片有可能会断裂,一是它的稳定性不会高,另外一点是想提高精度非常困难。例如,如果要使音叉型石英晶振芯片小型化,CI值就会升高从而难于取得良好的振荡特性,这也成了小型化的瓶颈所在。这也是小型化贴片晶振成本贵于普通晶振的一个因素。


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此文关键字:32.768K晶体 XTAL 晶体

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