现代计量应用中的低功率32.768K振荡器

现代计量应用中的低功率32.768K振荡器

现代计量设备是形成和发展的一个计量科学领域,一般传统的32.768K晶振是无法满足其功率需求,32.768KHZ晶振通常可提供6pF,7pF,9pF和12.5pF的负载电容参数范围,选择应用±10ppm和±20ppm的精度频率容差较多,除此之外还发现一个全面和多样化深入的32.768K振荡器产品系列,时钟晶体振荡器在其内部振荡电容可以更符合计时产品的所需所求.

在最坏的情况下,32.768K有源晶振的最大频率稳定性为+ 40 / -220 ppm（包括在+ 25°C时的调整,10年后的温度稳定性和老化,外部电路电容必须能够补偿由IC的振荡器级的内部电容同步和杂散电容引起的任何系统频率偏移,为32,768晶体选择没有外部电路电容的布局涉及很大的风险,因为32的精度,在批量生产过程中,768晶体既无法校正也无法调整以突然改变PCB条件,最初,32,768晶体的交叉角设计用于手表中的最佳精度,而不是目前使用它的大多数应用,为了满足高精度时间要求,我们作为时钟专家提供ULPPO系列超低功耗32,768 kHz振荡器,该振荡器可在每个电压范围为1.5至3.63 VDC的条件下工作.

在过去几年中,计量应用中的时间要求大大增加,现代计量应用中的通常要求是7年后1小时的时间偏移,应用的工作温度范围也应该符合该值,最多1小时7年后对应于32,768kHz的绝对频率容差为±16ppm,传统的时钟晶振不再可能满足这些要求,一方面,这是因为32,768kHz仅在+25°C时具有±10ppm的频率容差,另一方面,在-40/+85°C的温度范围内的温度稳定性更高-180 ppm.而且老化率计算精度时,必须考虑10年后±30 ppm.

指定的电流消耗为0.99μA,ULPPO的温度稳定性在-40/+85°C的温度范围内为±5ppm,频率稳定性(输送精度加温度稳定性)为±10ppm,20年后老化为±2ppm,因此,ULPPO的最大整体稳定性为±12ppm,包括10年后的老化,这些是行业最佳参数,超小型外壳(外壳面积:1.2mm2)的电路不需要外部电路电容,安装在ULPPO中的IC的输入级独立地过滤电源电压,与音叉振荡器相比,ULPPO在印刷电路板上节省了大量空间,从而可以增加封装密度,并且可以设计更小的印刷电路板,幅度的调整进一步降低了ULPPO的功耗.

对于空间计算,还必须考虑印刷电路板上的晶体的外部电路电容,凭借其两个外部电路电容,即使最小的32,768kHz晶体也需要比ULPPO更多的PCB空间,此外,非常小的32,768kHz晶体具有非常高的电阻,这通常不能通过要同步的石英晶体振荡器级来安全地克服,因为要同步的IC或RTC的振荡器级也具有非常高的容差,因此,可能会出现现场突然响应时间问题,这可以通过ULPPO排除,因此,ULPPO在所有情况下都可以安全地运行应用程序.

通常,MCU的输入级可以直接与ULPPO的LVCMOS信号(通常是Xin)一起电路,因此,可以停用MCU的输入级(旁路功能),以便节省的能量可以用于计算仪表的系统功耗,此外,ULPPO能够同时同步多个IC,由于ULPPO具有非常高的精度,因此需要更少的时间同步,这也节省了系统功率,由于32,768kHz振荡器的高精度特性被大范围的应用于智能手机,平板电脑,GPS,健身手表,健康和保健应用,无线键盘,计时系统,计时应用,可穿戴设备,物联网,家庭自动化等领域中.

小型化低功耗时钟晶体振荡器消耗大量能量以保持32,768个晶体振荡电容,在计时产品时钟模块当中待机时间显示增加了不少,而且还可以节省大量的系统功率,低消耗了不少内部优化信息,其电池密集程度显然也同时降低同步周期,32.768KHZ振荡器相比传统音叉晶振而言功率降低了,精度提升而且可根据产品设备所调整频率偏差,同时也具备了耐高温,耐冲击的高稳定性产品特征.