为什么要用内置晶体的实时时钟芯片替代32.768kHz晶振晶体？

实时时钟（RTC）可独立完成计时或事件记录的功能。目前很多电子产品都具有时钟计时功能，而且对时钟的精度要求越来越高。RTC 产品种类繁多，根据封装尺寸、接口方式、附加功能、时钟精度、待机功耗等进行分类。产品结构上又可分为内置晶体和外置晶体两种。一般晶体外置这种结构的 RTC 成本较低，但是在设计中常常会遇到以下问题：

不同厂家、不同批次的晶体产品会在个别参数上不尽相同。按照同一标准设计就可能带来较大的时钟误差。为了得到较高精度的时钟，要求晶体厂商对32k 晶体进行精度筛选。筛选后提供室温下±20ppm 至±10ppm，甚至±5ppm 的频率精度，但是这不能保证实际设计中的精度需求，因为晶体的实际频率输出精度由晶体和起振电路共同决定，因此即使使用了±5ppm的晶体仍然得不到理想的精度要求就是这个原因。不同的RTC芯片对晶体的ＣＬ值要求不同，如果匹配不当就会带来非常大的误差，同时也会带来起振缓慢或起振困难等问题。实际设计中确实会经常遇到此类问题。因此，晶体的选择无疑为客户带来额外的劳动量。

外置晶体增加了元件数量，也就增加了不良率的风险。外接晶体放置的位置也会对产品性能产生影响，一般要求晶体越靠近IC的频率引脚越好，走线尽量的短，不要有高频信号线穿过晶体区域等。另外，由于成本的因素考虑，部分客户会选择直插型32k晶体，这也增加了生产的负担和效率。

高温高湿、高污染的应用环境下，对于外置晶体的RTC设计是种考验。这种环境条件下容易增加晶体部分的线路阻抗和寄生电容，导致起振困难和精度变差等问题。整个回路特性的变化也会对晶体本身带来损害，导致产品存在失效的隐患。

由于材料本身的特性所决定，温度对32k 晶体会产生较大的影响，导致时钟精度漂移。因此在较高要求的应用场合就需要进行温度补偿。温度补偿主要是利用32k 晶体的温度—频率曲线（Δf/f = B*(T - To)² + fo）将温度带来的误差进行补偿的一种方法。但是不同厂家晶体的曲率系数B 不尽相同，同时晶体的电路匹配也会使得fo（参比温度下的频率偏差）发生变化，导致各个温度点对应的频率偏差发生变化，系统将没有办法对其进行温度补偿。如果要实现高精度的温度补偿就要对每个晶体进行参数标定，很显然这是不现实的。

为了解决上述问题，EPSON为客户提供内置32k晶体的各种接口以及具有附加功能的RTC产品。

1. 减少器件数量，使得设计更加紧凑可靠。可以做到小型化和高可靠性。不用再考虑晶体的布局和走线，另外所有产品都采用SMD封装，可以提高生产品质和效率。

2. 内置晶体可以保证时钟精度的一致性，可以避免除了温度以外的因素对精度的影响。同时可以为客户节省晶体匹配所花费的精力和时间。EPSON在出厂前对每颗产品都进行了频率标定。

3. EPSON可以提供内置32k的DTCXO（数字温度补偿振荡器）的超高精度的RTC产品。可以实现±5×10-6 / -40~+85℃。（实测数据如下图）

选型参考

汽车电子用EPSON晶振晶体规格一览表

32.768kHz晶体谐振器 / kHz 范围型号外部尺寸 [mm] 额定频率范围 [kHz] 频率公差 (标准) [x10-6] @+25C 工作温度 [C] 目录 FC-13A 3.2x1.5x0.9 32.768kHz 20 /30 /50 -40~+125 253KB MC-30A 8.0x3.8x2.54 32.768kHz 20 /50 -40~+85 276KB 20kHz~120kHz 50

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差分输出石英晶体振荡器SG7050EBN - 2014年3月26日 - 精工爱普生公司（总裁：碓井稔，以下简称为爱普生）本次将差分输出※4石英晶体振荡器SG7050EBN推出市场，并开始提供样品。该产品用基波※2起振并实现低相位抖动※ 3。本商品应对100MHz至175MHz的频率，

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振荡电路用于实时时钟RTC时，经常使用爱普生FC-135/135R贴片音叉晶振或者C2系列圆柱体晶振（32.768kHz的晶体谐振器）连接在OSC3 与OSC4之间而且为了获得稳定的频率必须外加两个带外部电阻的电容以构成振荡电路。当然，还可以使用内嵌振荡电路的SG7050EAN系列32.768kHz晶

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为什么要用内置晶体的实时时钟芯

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恒温晶体振荡器简称恒温晶振，英文简称为OCXO（Oven Controlled Crystal Oscillator），属于有源晶振。其特点是高频化、高频率稳定度和低相位噪声，主要用于移动通信基地站、国防、导航、频率计数器、频谱和网络分析仪等设备。利用恒温槽使晶体振荡器中石英

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