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】本實用新型公開一種基于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。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，還可以利用外部溫度傳感器和內部ADC模塊測量環(huán)境溫度。
【專利說明】基于Si Tl 5XX有源振蕩器的SOC電能表RTC電路

【技術領域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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(huán)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。
[0004]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(fā)展起來的。微機電系統的優(yōu)點是:體積小、重量輕、功耗低、耐用性好、價格低廉、性能穩(wěn)定等優(yōu)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
[0005]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:
[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。
[0007]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Cl接地。
[0008]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Rl和電容C2構成，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)點接地。
[0009]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(jié)點連接SOC電能表芯片的ADC模塊。
[0010]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(jié)點接地。
[0011]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(huán)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(wěn)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(huán)境溫度、濕度的影響，進一步提高電能表可靠性和安全性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的構成示意圖。

【具體實施方式】
[0013]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(wěn)定可靠的32768HZ的方波信號，電容Cl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(wěn)定性。
[0014]SIT15XX有源振蕩器輸出32768HZ的方波信號經過電阻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。
[0015]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(wěn)定可靠工作。
[0016]電源VCC和電阻R2、溫度傳感器NTC組成一個溫度傳感器的分壓電路，該電路能夠產生一個隨環(huán)境溫度變化而變化的直流電壓，輸入到SOC芯片內部的ADC模塊輸入引腳，組成一個高性價比的測溫網絡，使用時輔助以相應的軟件調校、溫度補償算法保證SOC方案電能表的RTC時鐘的高準確度和高溫度穩(wěn)定性，確保整表在全溫度范圍內RTC的精度控制在0.5S/D以內。
[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)境溫度測量的準確性。
[0018]以上實施例僅為充分公開而非限制本實用新型，包括利用基于MEMS有源振蕩器SIT15XX芯片在電能表中的所有應用，基于以上實施例的等同替換或非創(chuàng)造性手段應當屬于本實用新型揭露的范圍。
【權利要求】
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。
2.根據權利要求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濾波電容Cl接地。
3.根據權利要求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)點接地。
4.根據權利要求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)點連接SOC電能表芯片的ADC模塊。
5.根據權利要求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)點接地。
【文檔編號】H03B5/04GK204089731SQ201420369359
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權日:2014年7月4日
【發(fā)明者】任智仁, 童嶸, 吳海強, 周宣, 韓瀟俊, 陳凱 申請人:珠海中慧微電子有限公司