セイコーエプソン|高精度リアルタイムクロックモジュールの仕組み

セイコーエプソン|高精度リアルタイムクロックモジュールの仕組み

セイコーエプソン株式会社の高精度リアルタイムクロックはDTCXOが内蔵され、温度特性の補正を行うことで正確な周波数(高精度クロック)を出力し、高精度の計時がスタンドアローンで実現可能です。 当ページでは、高精度リアルタイムクロックモジュールの採用事例や仕組みについて紹介いたします。

高精度リアルタイムクロックモジュール採用事例

高精度リアルタイムクロックモジュールは、温度変化が大きい環境下で使用する場合に効果を発揮します。 例えば屋外で使用するアプリケーション、またネットワーク機器で同期が外れた際のホールドオーバーとして使用されるケースもあります。

高精度リアルタイムクロックとは

通常のリアルタイムクロックは内蔵の水晶振動子の温度特性(2次曲線)に依存します。 高精度リアルタイムクロックは、この温度特性(2次曲線)の温度補正をかけることで、ある温度範囲での温度変化をオフセットし、高精度リアルタイムクロックを実現しております。

通常(一般的な)リアルタイムクロックの温度特性

通常のリアルタイムクロックモジュールは内蔵水晶振動子の温度特性となりますので、負の2次曲線となり、頂点温度25℃からずれると、周波数はマイナス方向にシフトします。

  • 低消費電力で駆動できる。
    ⇒長時間駆動に有利
  • 周波数温度特性が、負の2次曲線を示す。(25℃を頂点にした2次曲線)
    ⇒温度が25℃からずれると、周波数がマイナス方向にシフト(時刻が遅れる。)

高精度リアルタイムクロックの温度特性

高精度リアルタイムクロックモジュールは、DTCXOを内蔵しており、振動子の温度特性に補正をかけることで負の2次曲線からほぼフラットの温度特性となり、高精度を実現しております。

  • 周囲の温度に対し発振周波数が変化する。=時計精度が悪化!
    ⇒温度による周波数変化を補正

32.768kHz温度補償発振回路(DTCXO)
※Digital Temperature Compensated Crystal Oscillator

周波数補正の方法

周波数は容量/キャパシタ成分で変動します。この特性を利用して容量/キャパシタ成分を可変し、周波数変動量を補正することで、正確な周波数を出力します。

高精度リアルタイムクロックモジュールのラインナップ

用途 機種名 主な特長 I/F バックアップ
消費電流
typ.(3V)[uA]
機能
電源切替 タイム
スタンプ
イベント
入力端子
その他
民生産業 RX8804CE DTCXO
+105℃対応
I2C 0.35   1回 SOUT端子
RX8900CE DTCXO I2C 0.7      
RX4803LC DTCXO SPI 0.75        
車載 RA8804CE DTCXO
+105℃対応
AEC-0100
I2C 0.35   1回 SOUT端子
RA8900CE DTCXO
AEC-Q200
I2C 0.7      
RA4803SA DTCXO
AEC-Q200
SPI 0.75        

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