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爱普生32.768KHZ有源温补晶振的意义

来源：http://konuaer.net 作者：jingzhendg 2017年06月02

据SEIOKO EPSON 集团公司早前发布消息称，该公司的常规石英有源晶振，即实时时钟应用到的32.768KHz晶振的规格，现以最新技术添加温度补偿功能，使32.768KHz时钟晶体摆脱了单纯的时钟晶体功能。爱普生时钟晶体从RX8900系列到RA8900SA直至现在的RA8900CE晶体振荡器，功能不断升级强大，使单纯的32.768Khz晶体单元加上电压有源化就变成了有源时钟石英晶体振荡器，现又增添温度补偿功能，造就了有源温度补偿时钟晶体振荡器，好比老虎添加了翅膀，狐狸穿上了防弹衣，从此克服了32.768K时钟晶体在遇到高、低温时导致精准度大幅偏差的问题。

为此，爱普生晶振应用独自的QMEMS※4技术生产出高精度的音叉型振荡单元，并应用能够在最佳条件下驱动该振荡单元的电路制造技术（半导体技术），使本系列商品既实现了高精度和小型之特征，又将消耗电流控制在0.70µA(Typ.)，实现了本公司原有商品（RX-8803SA）同等水平。
这四种商品在出厂前均调整了频率精度，在保证了精度的基础上提供给顾客，顾客在使用时不需要调节频率，所以可大幅度提高设计效率和产品质量。
本系列商品将为各种电子设备提供高精度时刻，并为实现小型化与低耗电化做出贡献。身为石英元器件的引领企业，爱普生将应用独创技术，不断地为顾客提供放心、安全及便利的商品。

本商品的主要规格
系列名称 RA8900系列 RX8900系列
型号 RA8900SA RA8900CE RX8900SA RX8900CE
温度补偿工作电压 2.0 V ~ 5.5 V
计时电源电压 1.6 V ~ 5.5 V
电流消耗 0.70 µA(Typ.) (工作电压为3.0 V时)
1.40 µA(Max.) (工作电压为3.0 V时)
频率精度 UA : ±3.4×10-6 / -40°C - +85°C (相当于月差9秒)
UB : ±5.0×10-6 / -40°C - +85°C (相当于月差13秒)
UC : ±5.0×10-6 / -30°C - +70°C (相当于月差13秒)
接口 I2C Bus接口
基本性能时钟和日历、报警、定时器、频率输出、温度传感器与内建电源切换等
依据的车载设备标准 AEC-Q200 -
外形尺寸（mm） 10.1×7.4×3.3t(Max.) 3.2×2.5×1.0t(Max.) 10.1×7.4×3.3t(Max.) 3.2×2.5×1.0t(Max.)
【爱普生晶振DTCXO】简称：
DTCXO，是数字温度补偿石英晶振的简称缩写，也是CRYATAL演变成Osc Crystal-TCXO-温补晶振的一个过程。

温补晶振的主要作用就是应对，产品在高温工作中，使晶体产生了温度变化从而导致频率偏差太远而采取温度补偿模式，使晶体频率保持在一个标准应用范围。比如TCXO温补晶振在工作中得到了温度传感器，发出的信号，爱普生温补晶振在得到了信号采用温度补偿功能给时钟产品弥补的一定的准确频率，以便获得一个高标准时钟频率。

【术语说明等】
＊1. DTCXO:
是“Digital Temperature Compensated X'tal(crystal) Oscillator”的缩略，指对振荡单元因温度而产生的频率变化进行补偿的晶体振荡器与振荡电路。TCXO根据温度传感器传出的信号弥补温度变化相应的频率，以便获得高精度的频率。其中，DTCXO使用的是数字式频率补偿法。
＊2. 实时时钟模块:
在同一封装中内建了具有时钟、日历等功能的实时时钟芯片和32.768kHz晶体振荡单元的产品。因此，不需要设计振荡电路及调整时钟精度，还具有提高电路基板空间效率的优点。
＊3. AEC-Q200:
AEC是“Automotive Electronics Councils（汽车电子设备委员会）”之略，是美国的主要汽车制造商与主要部件制造商共同成立的组织，该组织旨在提高车载电子部件的可靠性以及认定标准的规格化。“AEC-Qxxx”是被广泛采用的车载电子部件标准，事实上已成为行业标准。
＊4. QMEMS:
“QMEMS”是具有高稳定、高精度等优越性能的石英晶振材料“QUARTZ”和“MEMS”（精微加工技术）组合成的造词。与以半导体为材料的“MEMS”相对应，以石英为原料进行精微加工而提供小型化、高性能的石英晶体元器件被称为“QMEMS”。“QMEMS”是精工爱普生公司的注册商标

内置32.768kHz晶体单元
(频率精度调整完毕)和DTCXO
接口类型

:I²C-Bus 接口(400kHz)

工作电压范围

:2.5V ~ 5.5V

温度补偿电压

:2.0V ~ 5.5V

计时（保持）电压范围

:1.6V ~ 5.5V

可选择输出频率为32.768 kHz, 1024 Hz, 或 1Hz.
不同的功能包括全日历,报警器,定时器,温度传感器
：只CE包装对应
* I²C-Bus 是NXP Semiconductor 公司的一种商标

爱普生晶振 “RA8900SA系列”与“RX8900系列”“RA8900CE”新阵容，此系列爱普生时钟晶体振荡器经过了漫长的试验调整，现终于可以开始量产了，并且接受市场订货了。“RA8900SA爱普生晶振系列”与“RX8900爱普生晶振系列”“RA8900CE爱普生晶振”主要特征与参数尺寸对比，具有商品小型化，适合应用智能穿戴小尺寸产品，低损耗低电量等特征，非常适合在目前市场小型化智能穿戴中电池能够长久应用。比如：目前市场上的智能手表，电池应用时间在12小时，如果使用低损耗，低电流电量的爱普生晶振等产品，可使电池应用寿命延长在24小时的待机时间。现在精工爱普生公司对于此款商品完全量产供应民用产品。“RA8900SA爱普生晶振系列”与“RX8900爱普生晶振系列”“RA8900CE爱普生晶振用于车载，符合“AEC-Q200※3”标准，“RX8900系列”为了对应市场各个领域的需求，产品分别准备了两款型号尺寸：一款为3.2×2.5×1.0t(Max.)mm，是本公司的实时时钟模块中最小的尺寸；另一种为10.1×7.4×3.3t(Max.)mm，与本公司原有商品（型号末尾为“SA”的实时时钟模块“RA8900SA爱普生晶振系列”与“RX8900爱普生晶振系列”，“RA8900CE爱普生晶振”有尺寸互换性。

贴片晶振时钟温补振荡器主要应用特征“RA8900SA爱普生晶振系列”与“RX8900爱普生晶振系列”“RA8900CE爱普生晶振”产品应用领域：智能穿戴，智能手表，智能手机，智能电子宠物，智能机器人，智能电表，智能水表，智能金融处理系统，智能网银应用U盾，智能车载系统，智能车载遥控设备等目前市场高端智能电子产品。

爱普生晶振系列“RA8900SA爱普生晶振系列”与“RX8900爱普生晶振系列”“RA8900CE爱普生晶振”为了应对人们对电子产品的应用越来越严格，对电子时钟准确度越来越注重，爱普生晶振产品对各产品领域应用程序对时间精度的要求越来越高。而车载音频设备、车内时钟及仪表等用于车载的元器件则要求在周围温度条件剧烈变化的条件下亦不会出现时间偏差的高精度。而且，在电子设备集成化、小型化不断加速以及顾客环保意识不断增强的背景之下，各种市场均要求元器件具备高精度、小型化及低耗电性能的石英晶振系列产品。
但是常规石英晶振，实时时钟模块由石英晶体单元、振荡电路与时钟芯片组合而成。通常情况下，随着组成部件小型化以及高密度实装的不断进展，精度的维持和提高将变得越来越困难。

实时时钟简称RTC(Real Time Clock)。RTC是集成电路，实时时钟芯片的时间误差主要来自于实时时钟晶振的频率误差，而晶振的频率误差主要是由温度引起的，把温度对晶振谐振频率所产生的误差进行有效的补偿是提高时钟精度的关键，SEIKO EPSON在石英晶振谐振频率随着温度的变化存在误差已知的基础上, 对产生1Hz频率的分频计数器进行精确补偿，由此产生了32.768KHZ有源温补晶振。本项技术把激励电极附近薄型化（QMEMS※4)，从而实现小尺寸，又以高频带的基波振荡而获得高稳定性。这不仅让爱普生在晶振产业发展史上又获得了重大突破，同时将激励各国晶振产业同行在晶振产品新技术的研发上永不停步。

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