世上有許多的應用程序需要正確的時間,如金融安全系統(tǒng),電力計,產(chǎn)品測量設(shè)備,辦公設(shè)備,醫(yī)療和娛樂等,這個"正確的時間"是為了得到高精度的頻率振蕩設(shè)備和必不可少的控制IC.這樣的應用程序在客戶的選擇中可以分別得到構(gòu)成(分立)的方法和模塊產(chǎn)品的使用方法.客戶的設(shè)計工數(shù)負擔和產(chǎn)品性能的大小差異是這個分立與模塊如何選擇的標準.EPSON晶振中高精度和高穩(wěn)定的產(chǎn)品為實時時鐘和控制IC為一個包裝來制造銷售.下面是EPSON公司的實時時鐘模塊的特征(功能)和結(jié)構(gòu)的比較解說.
EPSON實時時鐘模塊的特點
實時時鐘模塊,石英晶振(32.768KHz)和實時時鐘IC(振蕩線路,時鐘功能,日歷功能,鬧鐘功能等)為一個包裝.在EPSON晶振以及實時時鐘IC產(chǎn)品開發(fā)中,為了制作出高精度的實時時鐘組件,可以用性能最高的石英晶振和晶振優(yōu)化條件下的驅(qū)動IC.世界上首次石英表實用化是在奧林匹克運動會上,這次實用化主要使用的是測量表和精工生產(chǎn)的高級手表,在EPSON半導體技術(shù)中,這樣的大功率,高穩(wěn)定的晶振技術(shù)和經(jīng)驗成為基本.
這樣為了產(chǎn)品的高性能發(fā)揮,可以最大限度開發(fā)出彼此的潛力,從而石英晶振和實時時鐘IC都是單獨開發(fā)的.下面簡單介紹以下本模塊產(chǎn)品的特點.
表精度的調(diào)整

EPSON的實時時鐘模塊是和32.768K晶振和實時時鐘內(nèi)置IC頻率調(diào)整未結(jié)束的狀態(tài),客戶不能接受這樣的產(chǎn)品.因此,你可以在個別的零件外置裝載上減少客戶基板上不需要的元件數(shù)量.分立的配置基板圖形的雜散電容和IC內(nèi)部容量等受石英晶振的頻率偏差影響也會發(fā)生變化.因此必須考慮客戶設(shè)計頻率定位的精度偏差,設(shè)計的功夫也包含分立的構(gòu)成的評價項目,而圖一所示的就是表精度的調(diào)整和振蕩線路的穩(wěn)定性.
石英晶振用模塊產(chǎn)品和MEMS模塊產(chǎn)品的比較
時鐘在使用低頻元件時,根據(jù)市場要求(保有極低電力消耗的可能等)一般用音叉石英晶體.因此大部分客戶都是用的32.768K晶振,但近幾年來一款MEMS內(nèi)置的高精度(表精度,月差13秒/-40~+85℃)模塊產(chǎn)品也被用到.在這里EPSON的模塊產(chǎn)品和MEMS的模塊產(chǎn)品做了比較.
關(guān)于電流消耗
MEMS模塊產(chǎn)品,音叉石英晶體都是一樣的,難以實現(xiàn)低頻率,所以比較容易制造數(shù)百KHz成都的產(chǎn)品,用以時鐘的振蕩頻率和作為目的的頻率分周.圖二所示的是EPSON模塊產(chǎn)品和MEMS模塊的產(chǎn)品耗電說明.

EPSON產(chǎn)品的電流消耗為0.75μA,而MEMS產(chǎn)品的電路i消耗是2μA,是EPSON產(chǎn)品的2.5倍,因此MEMS產(chǎn)品也丟失了在市場上長時間的備份.結(jié)果顯示,MEMS產(chǎn)品大容量電池所需要的成本和客戶的產(chǎn)品要求小型化的結(jié)果是很難結(jié)合在一起的.
32.768KHz頻率輸出機能
在客戶方面,從手表用的音叉晶振32.768K頻率輸出的情況來看,頻率要求必須是高精度的.圖三所示的就是EPSON產(chǎn)品和MEMS產(chǎn)品的32.768KHz頻率輸出所顯示的溫度特性.

EPSON產(chǎn)品在-40~+85℃的溫度范圍能,高精度的頻率輸出的精度為±5×10-6(月差13秒),而MEMS產(chǎn)品頻率輸出的溫度校正,因為沒有相同的溫度范圍內(nèi)±0.2%(月差86分)和大功率精度的偏差.因此MEMS產(chǎn)品的頻率輸出不能使用.
以上的這些EPSON電流低消耗的音叉晶振制造技術(shù)和頻率溫度特性校正電路技術(shù)來看,高精度,低消耗的實時時鐘模塊提供的產(chǎn)品化,分立和同樣的模塊產(chǎn)品比較也是整體性能優(yōu)良的原因.

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EPSON生產(chǎn)鐘表時“晶振模塊”VS“微機電系統(tǒng)模塊”

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