除非采取糾正措施，否則石英晶體的溫度相關特性會阻止與最先進的實時時鐘保持一致的寬范圍溫度范圍內(nèi)的高精度。本應用筆記描述了如何使用外部溫度傳感器，將其放置在與RTC上連接的石英晶體相同或接近相同溫度的位置，可以顯著提高精度。如果應用程序由于某種原因已經(jīng)在使用溫度傳感器，則只需要一些額外的固件，而無需添加到物料清單（BOM）中。

介紹

實時時鐘（RTC）已經(jīng)存在很長時間了，許多電子系統(tǒng)都包含一種功能，例如保持日歷時間，費率切換，時間戳或定期喚醒系統(tǒng)以啟動某些動作，例如進行一些測量。 。并非所有應用程序都需要相同的精度水平，但是當需要高精度時，例如在依賴實時數(shù)據(jù)的應用程序中需要高于5 ppm的精度時，標準RTC不能滿足這些要求。計時只能像其參考一樣準確。濕度，振動和壓力等幾個環(huán)境因素會影響RTC的準確性，但主要是石英晶體在溫度范圍內(nèi)的劣質(zhì)特性，如果溫度變化，則會導致偏差。已經(jīng)使用多種技術來提高使用32.768 kHz晶體所實現(xiàn)的計時精度。本應用筆記描述了如何使用外部溫度傳感器放置在與RTC及其晶體處于或接近相同溫度的位置，可如何顯著提高精度。如果應用程序已經(jīng)在使用溫度傳感器，則只需添加一些固件，而無需添加到物料清單（BOM）中。

如果RTC具有電子調(diào)諧寄存器，則使用這種方法實現(xiàn)溫度補償?shù)倪^程將大大簡化。這樣的寄存器允許通過從振蕩器分頻器鏈中增加或減少計數(shù)來影響時鐘速度。這將改變一秒的持續(xù)時間，而不改變振蕩器的頻率。恩智浦RTC PCF85063，PCF8563和PCF2123提供此功能。

使用不帶溫度補償?shù)腞TC時的問題

有時可以使用系統(tǒng)微控制器中的內(nèi)置振蕩器來完成計時。但是，在許多情況下，使用RTC是不可避免的。使用獨立的RTC有幾個好處：

• 更低的功耗
• 釋放主要系統(tǒng)用于時間緊迫的任務
• 更高的計時精度

圖1典型32.768 kHz晶體的頻率與溫度的偏差

但是，即使使用RTC，計時也只能與所使用的基準一樣精確。晶體的頻率特性取決于晶體的形狀或“切工”。制造商可以通過切割晶體的角度來控制晶體轉換頻率。然而，必須制造具有不同切割角度的晶體會增加復雜性和成本。通常以這樣的方式切割音叉晶體，即其頻率隨溫度變化是一條以25°C為中心的拋物線曲線，請參見圖1。這意味著音叉晶體振蕩器將在室溫下諧振至接近其目標頻率，但是溫度升高或降低時，速度將減慢。

編輯：hfy