愛普生內(nèi)建32.768K晶體單元的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的特征
社會(huì)中存在著為數(shù)眾多的需要更精確時(shí)間的應(yīng)用程序,例如金融處理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、電表、產(chǎn)業(yè)用測(cè)試儀器、辦公自動(dòng)化工具、醫(yī)療或娛樂產(chǎn)品等。為了獲得精確的時(shí)間,必須擁有①高精度振蕩頻率的元器件②控制元器件的芯片。顧客在進(jìn)行上述應(yīng)用程序設(shè)計(jì)時(shí)可選用兩種方法:其一是采用分立元器件的方法,分別獲得①和②;其二是采用①、②合為一體的模塊。分立元器件還是模塊的選擇在顧客的設(shè)計(jì)工作負(fù)擔(dān)與產(chǎn)品性能方面相差甚遠(yuǎn)。愛普生晶振集團(tuán)生產(chǎn)和銷售的模塊將能夠振蕩高精度、高穩(wěn)定頻率的石英晶體單元和起到控制功能的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片合為一體。在此,我們將比較和說明本公司的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的特征(功能)。
愛普生實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的特征
實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊是將32.768K晶體單元和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片封裝在一起的產(chǎn)品,具備振蕩電路、時(shí)鐘功能、日歷功能和報(bào)警功能等。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中使用的石英晶體單元和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片由愛普生晶振自行開發(fā)和生產(chǎn)。因此,可以穩(wěn)定供給最適于高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的石英晶體單元,以及在最佳條件下驅(qū)動(dòng)該振蕩單元的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。而且,愛普生半導(dǎo)體技術(shù)的應(yīng)用從世界首塊實(shí)用型石英電子手表起步,還被用于奧運(yùn)會(huì)公式計(jì)時(shí)系統(tǒng)和以“Grand Seiko”為代表的精工牌高級(jí)手表的心臟部控制。這些用于控制芯片的半導(dǎo)體技術(shù)與杰出的低耗能、高穩(wěn)定石英振蕩技術(shù)相結(jié)合,形成了高質(zhì)量實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的基礎(chǔ)。
如上所述,我們通過獨(dú)自開發(fā)的石英晶體單元和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片,實(shí)現(xiàn)最佳匹配,最大發(fā)揮雙方的實(shí)力,從而為顧客提供能發(fā)揮高性能的產(chǎn)品。
下文說明愛普生晶振集團(tuán)實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊所具有的特征。
愛普生的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊內(nèi)建32.768K晶體單元與實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片,采用一體型結(jié)構(gòu),并在出廠前調(diào)節(jié)了頻率精度之后提供給顧客。為此,顧客不再需要另配部件,能夠削減顧客基板上使用的部件數(shù)量。若采用分立元器件,振蕩頻率將受基板導(dǎo)電圖案的雜散電容、芯片內(nèi)部電容以及石英晶體單元等的偏差的影響而變化。因此,顧客必須花費(fèi)精力進(jìn)行精度設(shè)計(jì)以彌補(bǔ)頻率偏差。而且,顧客還需要考慮到采用分立元器件結(jié)構(gòu)時(shí)如圖 1 所示的必要評(píng)估項(xiàng)目,例如時(shí)鐘精度調(diào)節(jié)和振蕩電路的振蕩穩(wěn)定性。
圖2表示采用分立元器件產(chǎn)品時(shí)所產(chǎn)生的偏差現(xiàn)象。
市場(chǎng)中陶瓷銷售的音叉型石英晶體單元的頻率公差精度為±20x10-6。由于晶體單元的生產(chǎn)過程中將對(duì)每件產(chǎn)品的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),所以偏差集中在數(shù)據(jù)中心,而芯片間的偏差為±10x10-6左右,因生產(chǎn)批號(hào)不同而呈現(xiàn)不同中心的數(shù)據(jù)分布。
使用以上兩種部件構(gòu)成的分立元器件產(chǎn)品需要外設(shè)電容器并在基板上引接布線用于調(diào)節(jié)頻率,考慮這些因素后的偏差如圖2所示。
與此相對(duì),愛普生的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中采用了本公司自行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的32.768K晶體單元和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片,可對(duì)晶體單元進(jìn)行調(diào)節(jié),以便吸收芯片的偏差(如圖3所示),也不需要采用分立元器件時(shí)用于調(diào)節(jié)頻率的外建電容器和引接布線。因此,與分立元器件方式相比,可將綜合偏差降低至2/3。而且,采用模塊方式可減少顧客用于電路評(píng)估(匹配評(píng)估)和部件評(píng)估的工作量,為縮短開發(fā)周期做出貢獻(xiàn)。
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