[發明專利]用于實時時鐘系統的頻率補償的系統和方法

有效

• 申請號: 201710542448.X
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107465393B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 周如生;張嘉鵬
• 申請（專利權）人: 廣州昂寶電子有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04;H03L1/02
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宗曉斌

公開了用于實時時鐘系統的頻率補償的系統和方法。例如，用于溫度相關頻率補償的方法包括：使用一個或多個晶體振蕩器確定作為第一溫度函數的第一頻率補償；處理與作為第一溫度函數的第一頻率補償相關聯的信息；以及至少基于與作為第一溫度函數的第一頻率補償相關聯的信息來確定作為第二溫度函數的、針對晶體振蕩器的第二頻率補償。該一個或多個晶體振蕩器不包括該晶體振蕩器，并且作為第一溫度函數的第一頻率補償與作為第二溫度函數的第二頻率補償不同。

技術領域

本發明的某些實施例涉及實時時鐘。更具體地，本發明的一些實施例提供了用于實時時鐘的頻率補償的系統和方法。

背景技術

實時時鐘(RTC)通常被用在電子產品中，以提供計時或時間設置。這些電子產品包括移動電話、數字相機、計算機、鬧鐘、電能表、時鐘、和/或智能家用電器。晶體振蕩器通常用作實時時鐘的驅動源，并且晶體振蕩器的頻率精度一般決定了實時時鐘的精度。傳統的晶體振蕩器通常在室溫下具有±20ppm范圍內的頻率精度誤差，并且在更高溫度(例如，70℃)或者更低溫度(例如，-30℃)下具有比±100ppm更大范圍內的頻率精度誤差。具體地，±20ppm表示每天±2秒的誤差范圍，±100ppm表示每天±10秒的誤差范圍。這種精度的誤差范圍在某些情況下是不可接受的。

晶體振蕩器隨著溫度的頻率改變通常可以被曲線擬合，并且相應的擬合系數可以被獲取(例如，通過多次迭代)。例如，期望頻率減去實際頻率被表示為頻率補償。在另一示例中，對于晶體振蕩器，其作為溫度函數的頻率補償如下：

Δf＝aT³+bT²+cT+d (等式1)

其中，Δf表示針對晶體振蕩器的頻率補償，等于期望頻率減去實際頻率。另外，T表示晶體振蕩器的溫度，并且a、b、c、d表示系數。

通常，通過測量晶體振蕩器在四個不同溫度下的實際頻率，并且計算在四個溫度的相應頻率補償值來確定系數a、b、c、d。例如，在這四個溫度中的每個溫度下，包含晶體振蕩器的實時時鐘系統被放置在該特定溫度(例如，由溫度傳感器測量)下一段時間，以便實現該系統的熱平衡。每次測量所需要的時間段經常使得校準過程效率低下。需要在四個不同溫度下對每個晶體振蕩器進行測量，以確定其在等式1中所示的系數a、b、c、d，并且需要針對具有不同系數值的不同晶體振蕩器重復這四次測量。

相反，經過溫度補償的晶體振蕩器(TCXO)通常具有更小的頻率精度誤差，但是它們通常更貴。經過溫度補償的晶體振蕩器通常不可用于低成本設計。

因此，非常期望改進針對實時時鐘(RTC)系統的溫度補償技術。

發明內容

本發明的某些實施例涉及實時時鐘。更具體地，本發明的一些實施例提供了用于實時時鐘的頻率補償的系統和方法。僅通過示例，本發明的一些實施例已經被應用于溫度相關頻率補償。但是應該認識到，本發明具有更廣泛的應用范圍。

根據一個實施例，用于溫度相關頻率補償的方法包括：使用一個或多個晶體振蕩器確定作為第一溫度函數的第一頻率補償；處理與作為第一溫度函數的第一頻率補償相關聯的信息；以及至少基于與作為第一溫度函數的第一溫度補償相關聯的信息，確定作為第二溫度函數的、針對晶體振蕩器的第二頻率補償。該一個或多個晶體振蕩器不包括該晶體振蕩器，并且作為第一溫度函數的第一頻率補償與作為第二溫度函數的第二頻率補償不同。

根據另一實施例，用于溫度相關頻率補償的方法包括：使用一個或多個晶體振蕩器確定作為第一溫度函數的第一頻率補償；處理與作為第一溫度函數的第一頻率補償相關聯的信息；以及至少基于與作為第一溫度函數的第一頻率補償相關聯的信息，確定作為第二溫度函數的、針對晶體振蕩器的第二頻率補償。第一溫度函數被配置為分別響應于多個第一溫度，向第一頻率補償提供多個第一補償值，并且第二溫度函數被配置為分別響應于多個第二溫度，向第二頻率補償提供多個第二補償值。