[实用新型]基于SiT15XX有源振荡器的SOC电能表RTC电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表及电子电路技术领域，具体设计电能表的RTC(实时时钟，Real-Time Clock)电路。

背景技术

目前国内外电能表由于分时电价等功能的要求，对RTC电路的准确度和可靠度要求越来越高，传统的设计方案普遍采用专用RTC时钟芯片，如爱普生的RX8025T、美信的DS3231M等。

但随着电力计量设备集中招标以来，电能表的成本成为各厂家关注的焦点，内置RTC模块的SOC(片上系统，System on Chip)电能表设计方案备受各电能表厂家的青睐，现有的设计方案普遍采用频率为32.768KHZ的音叉型晶体振荡器，但该类型的晶体振荡器由于个体离散性比较大、晶体固有的二次曲线受环境温度影响很大，需要精确补偿、振荡器在生产焊接、清洗、运行过程中容易失效等一系列因素成为内置RTC的SOC电能表方案的技术瓶颈，无法大批量推广、应用。

微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)是一种先进的制造技术平台，它是以半导体制造技术为基础发展起来的。微机电系统的优点是：体积小、重量轻、功耗低、耐用性好、价格低廉、性能稳定等优点。SiTime公司推出的SiT15XX系列就是一种典型的MEMS有源振荡器。

实用新型内容

本实用新型旨在提供了一种基于SiT15XX有源振荡器的SOC电能表RTC电路。本实用新型的目的由以下技术方案实现：

一种基于SiT15XX有源振荡器的SOC电能表RTC电路，其特征在于，包括：SIT15XX有源振荡器及SOC电能表芯片，SOC电能表芯片具有振荡电路和RTC模块；SIT15XX有源振荡器的电源引脚连接电源VCC，信号输出端连接SOC电能表芯片的晶振输入引脚，为SOC电能表芯片的振荡电路和RTC模块提供方波信号时钟源。

作为进一步的技术方案，所述SIT15XX有源振荡器的电源引脚还通过滤波电容C1接地。

作为进一步的技术方案，上述RTC电路还包括RC滤波电路，由电阻R1和电容C2构成，电阻R1串接于SIT15XX有源振荡器的输出端和SOC电能表芯片的晶振输入引脚之间，电容C2将电阻R1和SOC电能表芯片的晶振输入引脚的节点接地。

作为进一步的技术方案，上述RTC电路还包括分压电阻R2及温度传感器，分压电阻R2及温度传感器串接于电源VCC和地之间，所述SOC电能表芯片还具有ADC模块，所述分压电阻R2和温度传感器的节点连接SOC电能表芯片的ADC模块。

作为进一步的技术方案，上述RTC电路还包括电容C3和电容C4，电容C3与分压电阻R2及温度传感器并接，电容C4将分压电阻R2和温度传感器的节点接地。

本实用新型利用基于MEMS有源振荡器SIT15XX输出标准的32.768KHZ方波信号，为SOC电能表芯片的振荡电路和RTC时钟模块提供时钟源；此外，利用外部温度传感器和内部ADC模块测量环境温度、同时辅助以相应的软件调校、温度补偿算法，不但能保证SOC方案电能表的RTC时钟的高准确度和高温度稳定性，还能保证内置RTC模块的SOC电能表方案在批量生产和运行过程中时钟源不受环境温度、湿度的影响，进一步提高电能表可靠性和安全性能。

附图说明

图1是本实用新型的构成示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型利用VCC的系统电源给SIT15XX有源振荡器供电，SIT15XX有源振荡器输出稳定可靠的32768HZ的方波信号，电容C1给系统电源VCC起到滤波作用，确保有源振荡器工作电源的稳定性。

SIT15XX有源振荡器输出32768HZ的方波信号经过电阻R1和电容C2，然后输出到SOC电能表芯片(如：飞思卡尔公司的KM系列芯片、瑞萨的R7F0C004系列芯片)的晶振输入引脚，电阻R1不但起到限流作用，防止输入SOC电能表芯片晶振输入引脚电流过大，同时还配合电容C2起到RC滤波作用，虑除32768HZ信号在产生和传输过程中的纹波。

SIT15XX有源振荡器输出32768HZ的方波信号不但给SOC芯片内部振荡电路提供低频时钟源，振荡电路利用该时基进行倍频，产生电能表系统需要的时钟频率；而且该方波信号还为SOC芯片内部RTC模块日历时钟提供所需要的低频时钟源，确保RTC模块稳定可靠工作。