（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏无锡214072）

一种高精度温度补偿型实时钟电路

陈富涛

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏无锡214072）

设计了一种与环境温度变化无关、输出时钟频率保持恒定的温度补偿实时钟电路，可实现宽温度范围内（-40～85℃）时钟精度小于±5×10-6，即年累计计时误差小于2.5min。该电路内置32.768kHz音叉型石英晶体振荡器，内置温度传感器可以定时检测器件温度，采用模拟和数字校准等温度补偿的方法可大幅度提高温度补偿精度和范围。该电路出厂时已经完成全温度范围内的温度校准，客户可直接使用。

实时钟电路；时间记录；温度补偿振荡器；石英晶体振荡器

1 引言

晶体振荡器是使用震动的压电材料晶体的机械共振来产生具有非常精确频率的电信号的电子电路。该频率用于不同的应用，例如记录时间或提供用于数字集成电路的稳定的时钟信号，以及稳定无线发射器的频率等等。其中音叉晶体一般被切割为使得其频率相对于温度是以25℃为中心的抛物线(图1)，这意味着音叉晶体振荡器在室温下靠近其目标频率32.768kHz共振，但是当温度从室温升高或降低时低于目标频率共振，其通用抛物线系数-0.04×10-6/℃2,室温下(25℃)精度典型值为±20×10-6，相当于每天慢或快1.7 s，即每年误差10.34 min。如图1所示，在高温和低温区域精度变差，精度会低于150×10-6(典型值)，相当于每天误差13.0 s，每年误差1.3 h。对于要求各种外界环境下精确计时的系统如便携式计算机、手机和GPS设备等，如此大的误差就无法忍受了。……