解锁Pletronics普锐特晶振削波正弦到CMOS逻辑输出转换密码
Pletronics普锐特实现削波正弦逻辑输出到CMOS逻辑输出转换的技术优势显著.从性能层面来看,其转换的准确性和稳定性远超同类技术,能够在复杂的电路环境和宽温度范围内,确保信号转换的高精度,为电子设备的稳定运行提供了坚实保障.在成本方面,通过优化技术和精简流程,有效降低了转换过程中的能耗和硬件成本,使得采用该转换技术的产品在市场上更具价格竞争力,为企业节省了大量的生产成本.在兼容性上,Pletronics普锐特的转换技术展现出了强大的适应能力,几乎可以与各种常见的削波正弦信号源和CMOS逻辑电路无缝对接,大大减少了因接口不兼容而带来的设计难题和调试工作量,提高了电路设计的效率和灵活性.

Golledge实时时钟模块RV-3028-C7快速比较图表

实时时钟模块-快速比较图表

实时时钟（RTC）模块是一个单表面贴装封装，包含一个32.768kHz音叉晶体谐振器和一个包括振荡电路、时钟、日历和报警功能的实时时钟IC。晶体和IC均经过匹配，可保证在最广泛的环境条件和应用中运行。
当实时时钟IC与独立的32.768kHz手表型晶体结合使用时，每年可能会产生60分钟的误差，如果最终产品的温度变化较大，误差会更大。所有Golledge RTC模块旨在满足市场对高精度时间标记和在宽温度变化范围内的总体可靠性的快速增长需求。运行一年后，从-40到+85°C的时间标记精度预计在1~2分钟内。
《130nA的超低功耗、3.2x1.5x0.8mm贴片晶振的微型封装、40至+125°C的扩展工作温度选项以及符合AEC-Q200标准的汽车认证均得到了满足。

瑞萨电子株式会社，提供专业可信的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案，旨在通过使用其产品的数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。作为全球领先的微控制器供应商、模拟功率器件和SoC产品的领导者，瑞萨电子为汽车、工业、基础设施及物联网等各种应用提供综合解决方案，期待与您携手共创无限未来。

关于 RTC你知道多少 ,ECS-320-18-33-JGN-TR晶振，要了解什么是实时时钟（RTC）以及它是如何工作的，重要的是要从频率开始。当共振表面（例如石英晶体）被机械搅拌（如振荡）时，会产生频率。

如果设计正确，有源晶振可以产生 32.768 kHz 的频率。这个频率是理想的，因为在质量工程的帮助下，它允许精确的、一秒钟长的脉冲。因此，如果设计得当，晶体振荡器可以创建可靠的时钟。当然，这种工程配置在石英表中使用得最为著名。

本文关于石英晶振参数测量方法

1.振荡器频率的测量

2.驱动电平的测量驱动电平等于工作晶体消耗的功率。 如下图所示，使用电流探头测量流入晶体的电流（Ix）。

功率(驱动电平)的计算公式：DL(功率)=(Ix)2×Re; 其中Ix：有效电流值(rms)，Re：有效电阻，Re = R1 x（1 + C0 / CL）2，R1：串联电阻

3.负电阻的测量负电阻用于确定振荡电路的振荡裕度并预测振荡的稳定性。 如下图所示，将可变电阻（VR）与晶体串联，然后逐渐增加电阻。 晶体将以某个值停止振荡。

  

负阻（-R）的计算公式：| -R | = VR + Re，Re = R1 x（1 + C0 / CL）2，R1：串联电阻

晶振振荡频率的较大差异(正侧或负侧的大振荡频率)意味着电路负载电容(由振荡电路电容器电容和基板杂散电容引起的电路电容)和晶体振荡器负载这意味着容量存在很大差异(晶体单元规格中描述的负载容量).

如何改善晶振振荡频率的差异,有两种方法可以改善振荡频率的差异(方法接近±0ppm),并且考虑到振荡电路的其他特性(负电阻,部落电平)来选择改进方法.

1、使电路负载容量更接近晶体振荡器负载容量的方法NDK晶振公司的基本方法是通过仅改变电路负载容量而不改变当前晶体振荡器负载容量来改善振荡频率的差异.

爱普生新款产品FC-135R晶振的研发问世让更多消费者们更加的青睐于爱普生晶振系列产品.FC-135R晶振研发,可以从以下参数可以知道FC-135R晶振的频率偏差相对来说是比FC-135晶振较稳定的.频率偏差都是在10PPM与20PPM范围内,而FC-135晶振频率偏差则在10ppm,20ppm,甚至30ppm范围中,并且ESR的阻值比FC-135R晶振的阻值大.

FC-135R晶振参数表

项目	符号	FC-135R晶振产品规格		条件
标称频率范围	f_nom	32.768 kHz	32 kHz至77.5 kHz	请联系我们获取相应的频率。
储存温度	T_stg	-55°C至+ 125°C		保存为单个项目
工作温度	T_use	-40°C至+ 85°C（+ 105°C）		请联系我们+ 85°C
激励程度	D L	0.5μW（最大1.0μW）		最大1.0μW。如有疑问，请联系我们。
频率容差偏差 （标准）	f_tol	±20×10 -6		+ 25°C，D L =0.1μW  请咨询高精度产品。
顶点温度	钛	+ 25°C±5°C
二次温度系数	乙	-0.04×10 -6 /°C 2最大
负载能力	C L	7 pF，9 pF，12.5 pF		请注明
串联电阻	R 1	最大70kΩ	70kΩ至45kΩ
系列容量	C 1	3.4 fF Typ。	3.7 fF至1.6 fF
并行容量	C 0	1.0 pF Typ。	1.3 pF至0.5 pF
频率老化	f_age	±3×10 -6 /年最大		+ 25°C，第一年

以下是FC-135R晶振详细参数的编码,一个编码内部有指定相对应的频率,尺寸,负载电容,频率偏差,工作温度,ESR阻值等其它参数.

FC-135R晶振详细参数对应编码表

晶振型号编码

尺寸(长宽高)

型号

频率

负载电容

频率偏差

工作温度

ESR阻值

驱动电平[最大]

周转温度

二次温度系数

年老化率@+25C[Max]

端子电镀

X1A000141000100

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

7 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

X1A000141000200

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

9 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

X1A000141000300

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

12.5 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

X1A000141000400

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

9 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

X1A000141000500

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

12.5 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

X1A000141000600

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

6 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

X1A000141001100

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

7 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

X1A000141001500

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

6 pF

+/-15.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

X1A000141001600

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

6 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

X1A000141001900

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135R

32.768kHz

12 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 50 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

FC-135晶振参数表

项目	符号	FC-135晶振产品规格	条件
标称频率范围	f_nom	32.768 kHz	请联系我们获取相应的频率。
储存温度	T_stg	-55°C至+ 125°C	保存为单个项目
工作温度	T_use	-40°C至+ 85°C（+ 105°C）	请联系我们+ 85°C
激励程度	D L	0.5μW（最大1.0μW）	最大1.0μW。如有疑问，请联系我们。
频率容差偏差 （标准）	f_tol	±20×10 -6	+ 25°C，D L =0.1μW  请咨询高精度产品。
顶点温度	钛	+ 25°C±5°C
二次温度系数	乙	-0.04×10 -6 /°C 2最大
负载能力	C L	7 pF，9 pF，12.5 pF	请注明
串联电阻	R 1	最大50kΩ
系列容量	C 1	3.4 fF Typ。
并行容量	C 0	1.1 pF Typ。
频率老化	f_age	±3×10 -6 /年最大	+ 25°C，第一年

FC-135晶振详细参数对应编码表

LxWxH/尺寸

Model/型号

编码

Frequency/频率

CL Value/负载

Freq.tol./频率 @+25°C

Oper. Temper. Range/工作温度

ESR[MAX]  等效串联电阻

Drive Level[Max]驱动电平

Tumover Temperature 拐点温度

Parabolic Coefficient 频率温度系数

Freq.Aging@+25C[Max] 频率老化

Terminal Plating 端子电镀

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350000100

32.768000 kHz

7 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350000200

32.768000 kHz

7 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350000300

32.768000 kHz

9 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350000400

32.768000 kHz

12.5 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350000500

32.768000 kHz

12.5 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350000600

32.768000 kHz

9 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350000800

32.768000 kHz

9 pF

+/-30.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350000900

32.768000 kHz

9 pF

+/-8.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350001000

32.768000 kHz

15 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350001100

32.768000 kHz

12 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350001200

32.768000 kHz

8 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350001300

32.768000 kHz

10 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350001700

32.768000 kHz

12.5 pF

+/-30.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350001900

32.768000 kHz

12.5 pF

-18.0/+22.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350004900

32.768000 kHz

6 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350005700

32.768000 kHz

10 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350006000

32.768000 kHz

6 pF

+/-10.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350006100

32.768000 kHz

6.5 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

3.2 x 1.5 x 0.9 mm

FC-135

Q13FC1350006300

32.768000 kHz

18 pF

+/-20.0 ppm

-40 to +85 °C

≤ 70 KΩ

≤ 0.5 µW

+25ºC +/-5ºC

-0.04 x 10^-6/°C²

+/-3 ppm

Ａｕ

爱普生FC-135R晶振与FC-135晶振的尺寸大小还是一样的,只是内部的参数有所调整,不仅是从ESR阻值上或者是从频率偏差上有所改善.现在的客户都追求完美,对石英晶振产品的质量也是一样的,只要可以稍稍提高一丁点的准确度,而且保证自身产品正常运行的情况下客户还是原意去使用新产品的.

石英晶振材料中的二氧化硅(SiO2)原子是自然状态下的.与其电偶极是相互平衡的电中性.下图是二氧化硅以二维空间的简化结构图.当我们在硅原子上方及硅原子下方施加正电场及负电场时,空间系统为了维持电位平衡,在硅侧带正电,氧侧带负电,两个氧原子会相互排斥,在氧原子下方形成一个感应正电场区域.若将情况相反,当我们在硅原子上方及氧原子下方分别给予负电场及正电场时,两个原子会相互靠近.氧原子下方产生感应负电场,硅原子在上方生产感应正电场.当氧原子沿着水平方向与替代电场相同的频率及垂直方向靠近时,邻近的另一个氧原子会相对的生产排斥或者吸引的力量,使氧原子回到原来的空间位置.因此电场的力量与原子之间的力量会相互牵引,离子的位移或振动幅度取决于电场和石英的电偶极子之间的角度.电场的改变与水平方式的变换形成交互作用状态.在实际的三维石英晶振中,电场由涂覆在石英晶片表面上的电极提供,偶极子的取向可以通过石英棒的不同切割角度来决定.

石英晶体的压电特性

根据不同的应用领域以及不同的工作温度需求,所以产生不同的石英晶体板.例如AT-,BT-,CT-,DT-,NT-,GT…不同的切割板片.不同的切割方向的板片具有不同的弹性常数张量(elastic constant tensor), 不同的压电常数张量(piezoelectric constant tensor)及不同的介电常数张量(dielectric constant tensor). 这些张量在石英组件的设计及应用上展现了不同的振荡及温度特性. (图三)表现了在Z-plat石英结构上,几种不同方向的石英板片切割方式.

石英晶体的切割角度

大部份的石英晶体产品是用于电子线路上的参考频率基准或频率控制组件,所以,频率与工作环境温度的特性是一个很重要的参数.良好的频率与温度(frequeny versus temperature)特性也是选用石英做为频率组件的主要因素之一. 经过适当的设计与定义,石英晶体组件可以很容易的就满足到一百万分之一(parts per million, ppm)单位等级的频率误差范围.若以离散电路方式将LCR零件组成高频振荡线路,虽然也可以在小量生产规模达到所需要的参考频率信号误差在ppm或sub-ppm等级要求,可是这种方式无法满足产业要达到的量产规模.石英组件的频率对温度特性更是离散振荡线路无法简易达成的.在(图四) 中提供了数种不同的石英晶体切割角度的频率对温度特性曲线.

石英晶体的频率特性与温度特性

在各种不同种类的切割角度方式中, AT角度切割的石英芯片适用在数MHz到数佰MHz的频率范围,是石英芯片应用范围最广范及使用数量最多的一种切割应用方式. 在(图五)中, 从石英晶棒X-轴向的上视图, 可以看到对Z-轴向旋转约35度的AT 方向. 这在大量生产的技术上也是很好达成的一种作业方式.

石英晶体的切割方向

上图是以AT切割角度变动在厚度振动模态的频率对温度特性的展开图. 图中以常用的室温摄式25度作为相对零点, AT切割的最大优点是频率对温度变化为一元三次方曲线. 这个特性, 从(图六)中可以看到, 在相当宽广的温度范围下, AT切割的温度曲线的第一阶及第二阶常数为零, 第三阶的常数便决定了频率对温度的变化值.

 

切割晶体的温度频率特性变化