傳統(tǒng)的模擬溫度補(bǔ)償晶振采用熱敏電阻等元器件來(lái)檢測(cè)環(huán)境溫度，將溫度信息做相應(yīng)變換后控制晶振的輸出頻率用來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出，但是這種做法頻率補(bǔ)償精度有限。伴隨目前電路計(jì)算頻率越來(lái)越高，更多工業(yè)級(jí)的高時(shí)間精度和快速時(shí)間響應(yīng)的應(yīng)用出現(xiàn)，原有的模擬溫度補(bǔ)償晶振無(wú)法滿足要求，數(shù)字溫度補(bǔ)償?shù)?a href='http://www.1cnz.cn/tags/實(shí)時(shí)時(shí)鐘/' target='_blank' class='arckwlink_none'>實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊出現(xiàn)，通過在模塊內(nèi)部將溫度檢測(cè)、模擬變化，AD轉(zhuǎn)化，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，調(diào)節(jié)頻率輸出，可實(shí)現(xiàn)更高精度的頻率補(bǔ)償。

最近EPSON推出一款SPI接口的數(shù)字溫度補(bǔ)償實(shí)時(shí)時(shí)鐘RX4901CE，這款時(shí)鐘模塊自帶SPI接口，可在-40℃~+105℃℃的溫度環(huán)境中穩(wěn)定工作，于計(jì)算芯片進(jìn)行配合，可以實(shí)現(xiàn)高時(shí)間精度和快速時(shí)間響應(yīng)應(yīng)用。

                                                                                  圖1 RX4901CE的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

支持SPI數(shù)字接口，通信速率高，更適合高精度和快速響應(yīng)的時(shí)鐘應(yīng)用

RX4901CE時(shí)鐘模塊采用SPI總線與外部計(jì)算芯片進(jìn)行通信，該總線為同步串行通信協(xié)議，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信協(xié)議，如圖2所示，采用了CLK(時(shí)鐘)，DI(輸入)DO(輸出)和CE(從機(jī)選擇)四根通信線，其優(yōu)點(diǎn)在于傳輸速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，特別適用于需對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行高速實(shí)時(shí)響應(yīng)的時(shí)鐘應(yīng)用。在工業(yè)控制產(chǎn)品中需要實(shí)際分析連續(xù)信號(hào)，保持信號(hào)采集時(shí)間精度的可信度有非常重要的作用，在高精度敏感儀器儀表的設(shè)計(jì)中將發(fā)揮重要作用。

圖2 SPI接口的數(shù)字溫度補(bǔ)償功能示意圖

頻率容差小于+8.0x10.6，在+85'℃~+105℃C嚴(yán)苛環(huán)境溫度下溫度運(yùn)行

RX4901CE實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊伴隨溫度變化的穩(wěn)定特性如圖3所示，其啟動(dòng)時(shí)間最大為1S，特別滿足各類程控儀器的應(yīng)用，同時(shí)在-40℃~+105℃的環(huán)境溫度中，其頻率容差做到小于±8.0x10-6，性能優(yōu)異，滿足高精度溫度補(bǔ)償?shù)囊螅T如風(fēng)電、石油開采等環(huán)境工作溫度變化差異巨大的場(chǎng)景，保障設(shè)備隨時(shí)可靠運(yùn)行，可作為一項(xiàng)優(yōu)質(zhì)元器件選型選項(xiàng)為高精度時(shí)間應(yīng)用設(shè)計(jì)提供元器件級(jí)技術(shù)支持。同時(shí)RX4901CE還提供XS子型號(hào)產(chǎn)品，產(chǎn)品在-40℃~+85℃的溫度環(huán)境中頻率容差為+3.0x10-6，便于滿足設(shè)計(jì)者對(duì)精度的進(jìn)一步追求，例如石化、鋼鐵冶煉等行業(yè)中旋轉(zhuǎn)設(shè)備信號(hào)檢測(cè)對(duì)儀器設(shè)備時(shí)鐘穩(wěn)定性要求高的場(chǎng)合。

圖3 RX4901CE的頻率特性

提供時(shí)間戳功能，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電池供電和系統(tǒng)供電切換

RX4901CE作為高度集成的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，其內(nèi)部集成了豐富的設(shè)計(jì)功能。RX4901CE帶有時(shí)間戳功能，通過外部事件引腳輸入配置，可以記錄1/1024秒，到秒、分鐘、小時(shí)、日、月、年的信息，模塊內(nèi)部可最多記錄32個(gè)事件，可以幫助用戶在重要的信號(hào)事件上標(biāo)記盡可能高精度的時(shí)間戳信息，有效助力數(shù)據(jù)可追溯。同時(shí)模塊內(nèi)部能夠檢測(cè)系統(tǒng)供電和電池供電的狀態(tài)，在系統(tǒng)供電出現(xiàn)故障時(shí)能夠自動(dòng)切換到電池供電，維持時(shí)鐘系統(tǒng)運(yùn)行切實(shí)保障時(shí)鐘系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

圖4 RX4901CE的管腳分布