內(nèi)置晶體實時時鐘(RTC)優(yōu)勢概述

　　實時時鐘（RTC）可獨立完成計時或事件記錄的功能。目前很多電子產(chǎn)品都具有時鐘計時功能，而且對時鐘的精度要求越來越高。RTC 產(chǎn)品種類繁多，根據(jù)封裝尺寸、接口方式、附加功能、時鐘精度、待機功耗等進行分類。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上又可分為內(nèi)置晶體和外置晶體兩種。一般晶體外置這種結(jié)構(gòu)的RTC 成本較低，但是在設(shè)計中常常會遇到以下問題：

　　1． 外接晶體的選擇

　　不同廠家、不同批次的晶體產(chǎn)品會在個別參數(shù)上不盡相同。按照同一標準設(shè)計就可能帶來較大的時鐘誤差。為了得到較高精度的時鐘，要求晶體廠商對32k 晶體進行精度篩選。篩選后提供室溫下±20ppm 至±10ppm，甚至±5ppm 的頻率精度，但是這不能保證實際設(shè)計中的精度需求，因為晶體的實際頻率輸出精度由晶體和起振電路共同決定，因此即使使用了±5ppm的晶體仍然得不到理想的精度要求就是這個原因。不同的RTC芯片對晶體的ＣＬ值要求不同，如果匹配不當就會帶來非常大的誤差，同時也會帶來起振緩慢或起振困難等問題。實際設(shè)計中確實會經(jīng)常遇到此類問題。因此，晶體的選擇無疑為客戶帶來額外的勞動量。

　　2． 生產(chǎn)和應(yīng)用中遇到的問題

　　外置晶體增加了元件數(shù)量，也就增加了不良率的風(fēng)險。外接晶體放置的位置也會對產(chǎn)品性能產(chǎn)生影響，一般要求晶體越靠近IC的頻率引腳越好，走線盡量的短，不要有高頻信號線穿過晶體區(qū)域等。另外，由于成本的因素考慮，部分客戶會選擇直插型32k晶體，這也增加了生產(chǎn)的負擔(dān)和效率。

　　高溫高濕、高污染的應(yīng)用環(huán)境下，對于外置晶體的RTC設(shè)計是種考驗。這種環(huán)境條件下容易增加晶體部分的線路阻抗和寄生電容，導(dǎo)致起振困難和精度變差等問題。整個回路特性的變化也會對晶體本身帶來損害，導(dǎo)致產(chǎn)品存在失效的隱患。

　　3． 難以實現(xiàn)溫度補償

　　由于材料本身的特性所決定，溫度對32k 晶體會產(chǎn)生較大的影響，導(dǎo)致時鐘精度漂移。因此在較高要求的應(yīng)用場合就需要進行溫度補償。溫度補償主要是利用32k 晶體的溫度—頻率曲線（Δf/f = B*（T - To）2 + fo）將溫度帶來的誤差進行補償?shù)囊环N方法。但是不同廠家晶體的曲率系數(shù)B 不盡相同，同時晶體的電路匹配也會使得fo（參比溫度下的頻率偏差）發(fā)生變化，導(dǎo)致各個溫度點對應(yīng)的頻率偏差發(fā)生變化，系統(tǒng)將沒有辦法對其進行溫度補償。如果要實現(xiàn)高精度的溫度補償就要對每個晶體進行參數(shù)標定，很顯然這是不現(xiàn)實的。

　　晶體的溫頻特性曲線。