基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路，包括：SIT15XX有源振蕩器及SOC電能表芯片，SOC電能表芯片具有振蕩電路和RTC模塊；SIT15XX有源振蕩器的電源引腳連接電源VCC，信號(hào)輸出端連接SOC電能表芯片的晶振輸入引腳，為SOC電能表芯片的振蕩電路和RTC模塊提供方波信號(hào)時(shí)鐘源。本實(shí)用新型利用基于MEMS有源振蕩器SIT15XX輸出標(biāo)準(zhǔn)的32.768KHZ方波信號(hào)，為SOC電能表芯片的振蕩電路和RTC時(shí)鐘模塊提供時(shí)鐘源；此外，還可以利用外部溫度傳感器和內(nèi)部ADC模塊測(cè)量環(huán)境溫度。
【專利說(shuō)明】基于Si Tl 5XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及儀器儀表及電子電路【技術(shù)領(lǐng)域】，具體設(shè)計(jì)電能表的RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘，Real-Time Clock)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)外電能表由于分時(shí)電價(jià)等功能的要求，對(duì)RTC電路的準(zhǔn)確度和可靠度要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案普遍采用專用RTC時(shí)鐘芯片，如愛(ài)普生的RX8025T、美信的DS3231M 等。
[0003]但隨著電力計(jì)量設(shè)備集中招標(biāo)以來(lái)，電能表的成本成為各廠家關(guān)注的焦點(diǎn)，內(nèi)置RTC模塊的SOC(片上系統(tǒng),System on Chip)電能表設(shè)計(jì)方案?jìng)涫芨麟娔鼙韽S家的青睞,現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案普遍采用頻率為32.768KHZ的音叉型晶體振蕩器，但該類型的晶體振蕩器由于個(gè)體離散性比較大、晶體固有的二次曲線受環(huán)境溫度影響很大，需要精確補(bǔ)償、振蕩器在生產(chǎn)焊接、清洗、運(yùn)行過(guò)程中容易失效等一系列因素成為內(nèi)置RTC的SOC電能表方案的技術(shù)瓶頸，無(wú)法大批量推廣、應(yīng)用。
[0004]微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)是一種先進(jìn)的制造技術(shù)平臺(tái)，它是以半導(dǎo)體制造技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。微機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:體積小、重量輕、功耗低、耐用性好、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。SiTime公司推出的SiT15XX系列就是一種典型的MEMS有源振蕩器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型旨在提供了一種基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路。本實(shí)用新型的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路，其特征在于，包括:SIT15XX有源振蕩器及SOC電能表芯片，SOC電能表芯片具有振蕩電路和RTC模塊；SIT15XX有源振蕩器的電源引腳連接電源VCC，信號(hào)輸出端連接SOC電能表芯片的晶振輸入引腳，為SOC電能表芯片的振蕩電路和RTC模塊提供方波信號(hào)時(shí)鐘源。
[0007]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述SIT15XX有源振蕩器的電源引腳還通過(guò)濾波電容Cl接地。
[0008]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，上述RTC電路還包括RC濾波電路，由電阻Rl和電容C2構(gòu)成，電阻Rl串接于SIT15XX有源振蕩器的輸出端和SOC電能表芯片的晶振輸入引腳之間，電容C2將電阻Rl和SOC電能表芯片的晶振輸入引腳的節(jié)點(diǎn)接地。
[0009]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，上述RTC電路還包括分壓電阻R2及溫度傳感器，分壓電阻R2及溫度傳感器串接于電源VCC和地之間，所述SOC電能表芯片還具有ADC模塊，所述分壓電阻R2和溫度傳感器的節(jié)點(diǎn)連接SOC電能表芯片的ADC模塊。
[0010]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，上述RTC電路還包括電容C3和電容C4，電容C3與分壓電阻R2及溫度傳感器并接，電容C4將分壓電阻R2和溫度傳感器的節(jié)點(diǎn)接地。
[0011]本實(shí)用新型利用基于MEMS有源振蕩器SIT15XX輸出標(biāo)準(zhǔn)的32.768KHZ方波信號(hào)，為SOC電能表芯片的振蕩電路和RTC時(shí)鐘模塊提供時(shí)鐘源；此外，利用外部溫度傳感器和內(nèi)部ADC模塊測(cè)量環(huán)境溫度、同時(shí)輔助以相應(yīng)的軟件調(diào)校、溫度補(bǔ)償算法，不但能保證SOC方案電能表的RTC時(shí)鐘的高準(zhǔn)確度和高溫度穩(wěn)定性，還能保證內(nèi)置RTC模塊的SOC電能表方案在批量生產(chǎn)和運(yùn)行過(guò)程中時(shí)鐘源不受環(huán)境溫度、濕度的影響，進(jìn)一步提高電能表可靠性和安全性能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的構(gòu)成示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型利用VCC的系統(tǒng)電源給SIT15XX有源振蕩器供電，SIT15XX有源振蕩器輸出穩(wěn)定可靠的32768HZ的方波信號(hào)，電容Cl給系統(tǒng)電源VCC起到濾波作用，確保有源振蕩器工作電源的穩(wěn)定性。
[0014]SIT15XX有源振蕩器輸出32768HZ的方波信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻Rl和電容C2，然后輸出到SOC電能表芯片(如:飛思卡爾公司的KM系列芯片、瑞薩的R7R)C004系列芯片)的晶振輸入引腳，電阻Rl不但起到限流作用，防止輸入SOC電能表芯片晶振輸入引腳電流過(guò)大，同時(shí)還配合電容C2起到RC濾波作用，慮除32768HZ信號(hào)在產(chǎn)生和傳輸過(guò)程中的紋波。
[0015]SIT15XX有源振蕩器輸出32768HZ的方波信號(hào)不但給SOC芯片內(nèi)部振蕩電路提供低頻時(shí)鐘源，振蕩電路利用該時(shí)基進(jìn)行倍頻，產(chǎn)生電能表系統(tǒng)需要的時(shí)鐘頻率；而且該方波信號(hào)還為SOC芯片內(nèi)部RTC模塊日歷時(shí)鐘提供所需要的低頻時(shí)鐘源，確保RTC模塊穩(wěn)定可靠工作。
[0016]電源VCC和電阻R2、溫度傳感器NTC組成一個(gè)溫度傳感器的分壓電路，該電路能夠產(chǎn)生一個(gè)隨環(huán)境溫度變化而變化的直流電壓，輸入到SOC芯片內(nèi)部的ADC模塊輸入引腳，組成一個(gè)高性價(jià)比的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)，使用時(shí)輔助以相應(yīng)的軟件調(diào)校、溫度補(bǔ)償算法保證SOC方案電能表的RTC時(shí)鐘的高準(zhǔn)確度和高溫度穩(wěn)定性，確保整表在全溫度范圍內(nèi)RTC的精度控制在0.5S/D以內(nèi)。
[0017]此外，電容C3和C4在此起到穩(wěn)定工作電壓和ADC采樣電壓的作用，確保環(huán)境溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0018]以上實(shí)施例僅為充分公開(kāi)而非限制本實(shí)用新型，包括利用基于MEMS有源振蕩器SIT15XX芯片在電能表中的所有應(yīng)用，基于以上實(shí)施例的等同替換或非創(chuàng)造性手段應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型揭露的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路，其特征在于，包括:SIT15XX有源振蕩器及SOC電能表芯片，SOC電能表芯片具有振蕩電路和RTC模塊；SIT15XX有源振蕩器的電源引腳連接電源VCC，信號(hào)輸出端連接SOC電能表芯片的晶振輸入引腳，為SOC電能表芯片的振蕩電路和RTC模塊提供方波信號(hào)時(shí)鐘源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路，其特征在于，所述SIT15XX有源振蕩器的電源引腳還通過(guò)濾波電容Cl接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路，其特征在于，還包括RC濾波電路，由電阻Rl和電容C2構(gòu)成，電阻Rl串接于SIT15XX有源振蕩器的輸出端和SOC電能表芯片的晶振輸入引腳之間，電容C2將電阻Rl和SOC電能表芯片的晶振輸入引腳的節(jié)點(diǎn)接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路，其特征在于，還包括分壓電阻R2及溫度傳感器，分壓電阻R2及溫度傳感器串接于電源VCC和地之間，所述SOC電能表芯片還具有ADC模塊，所述分壓電阻R2和溫度傳感器的節(jié)點(diǎn)連接SOC電能表芯片的ADC模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路，其特征在于，還包括電容C3和電容C4，電容C3與分壓電阻R2及溫度傳感器并接，電容C4將分壓電阻R2和溫度傳感器的節(jié)點(diǎn)接地。
【文檔編號(hào)】H03B5/04GK204089731SQ201420369359
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】任智仁, 童嶸, 吳海強(qiáng), 周宣, 韓瀟俊, 陳凱 申請(qǐng)人:珠海中慧微電子有限公司