[實用新型]基于SiT15XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路

有效

• 申請號: 201420369359.1
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN204089731U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 任智仁;童嶸;吳海強;周宣;韓瀟俊;陳凱
• 申請（專利權）人: 珠海中慧微電子有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 廣東秉德律師事務所 44291
• 代理人: 閆有幸;楊煥軍

技術領域

本實用新型涉及儀器儀表及電子電路技術領域，具體設計電能表的RTC(實時時鐘，Real-Time?Clock)電路。

背景技術

目前國內外電能表由于分時電價等功能的要求，對RTC電路的準確度和可靠度要求越來越高，傳統的設計方案普遍采用專用RTC時鐘芯片，如愛普生的RX8025T、美信的DS3231M等。

但隨著電力計量設備集中招標以來，電能表的成本成為各廠家關注的焦點，內置RTC模塊的SOC(片上系統，System?on?Chip)電能表設計方案備受各電能表廠家的青睞，現有的設計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體離散性比較大、晶體固有的二次曲線受環境溫度影響很大，需要精確補償、振蕩器在生產焊接、清洗、運行過程中容易失效等一系列因素成為內置RTC的SOC電能表方案的技術瓶頸，無法大批量推廣、應用。

微機電系統(MEMS,Micro-Electro-Mechanical?System)是一種先進的制造技術平臺，它是以半導體制造技術為基礎發展起來的。微機電系統的優點是：體積小、重量輕、功耗低、耐用性好、價格低廉、性能穩定等優點。SiTime公司推出的SiT15XX系列就是一種典型的MEMS有源振蕩器。

實用新型內容

本實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。本實用新型的目的由以下技術方案實現：

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模塊提供方波信號時鐘源。

作為進一步的技術方案，所述SIT15XX有源振蕩器的電源引腳還通過濾波電容C1接地。

作為進一步的技術方案，上述RTC電路還包括RC濾波電路，由電阻R1和電容C2構成，電阻R1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R1和SOC電能表芯片的晶振輸入引腳的節點接地。

作為進一步的技術方案，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和溫度傳感器的節點連接SOC電能表芯片的ADC模塊。

作為進一步的技術方案，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和溫度傳感器的節點接地。

本實用新型利用基于MEMS有源振蕩器SIT15XX輸出標準的32.768KHZ方波信號，為SOC電能表芯片的振蕩電路和RTC時鐘模塊提供時鐘源；此外，利用外部溫度傳感器和內部ADC模塊測量環境溫度、同時輔助以相應的軟件調校、溫度補償算法，不但能保證SOC方案電能表的RTC時鐘的高準確度和高溫度穩定性，還能保證內置RTC模塊的SOC電能表方案在批量生產和運行過程中時鐘源不受環境溫度、濕度的影響，進一步提高電能表可靠性和安全性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的構成示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型利用VCC的系統電源給SIT15XX有源振蕩器供電，SIT15XX有源振蕩器輸出穩定可靠的32768HZ的方波信號，電容C1給系統電源VCC起到濾波作用，確保有源振蕩器工作電源的穩定性。

SIT15XX有源振蕩器輸出32768HZ的方波信號經過電阻R1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R7F0C004系列芯片)的晶振輸入引腳，電阻R1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大，同時還配合電容C2起到RC濾波作用，慮除32768HZ信號在產生和傳輸過程中的紋波。

SIT15XX有源振蕩器輸出32768HZ的方波信號不但給SOC芯片內部振蕩電路提供低頻時鐘源，振蕩電路利用該時基進行倍頻，產生電能表系統需要的時鐘頻率；而且該方波信號還為SOC芯片內部RTC模塊日歷時鐘提供所需要的低頻時鐘源，確保RTC模塊穩定可靠工作。