RTC-Zeitfortschritt

Ich arbeite in einigen Projekten mit einem RTC. Ich verwende den PCF85063A. Das Problem ist: Der RTC-Zähler rückt von der Echtzeit etwa 2 Minuten pro Woche vor. Ich suchte nach Hardware- und Firmware-Fehlern, und das einzige, was mich zweifeln ließ, waren die Lastkondensatoren des Oszillators.

Dies ist der Kristall, den ich verwende:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie sehen können, beträgt die Kristallfrequenztoleranz 20 ppm, was etwa 1 Minute Fehler pro Monat im Uhrenzähler bedeutet.

Die RTC haben eingebettete Oszillator-Lastkondensatoren:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich verwende tatsächlich 7pF, weil dies der Standardwert ist. Ich habe nichts über den Oszillator-Lastkondensator im Vergleich zur Variation der Oszillationsfrequenz gefunden.

Kann jemand die Beziehung zwischen meinem Problem und den Lastkondensatoren erklären, oder gibt es etwas anderes, an das ich nicht denke?

Diese Frage und meine Antwort sollten einige gute Einblicke in das Problem geben.

Antworten (2)

Die Toleranz des Quarzes = 20 ppm bedeutet nicht, dass ein Oszillator mit einer so genauen Frequenz arbeiten sollte. 20 ppm ist nur die Toleranz der Platzierung des bestimmten Resonanzpunktes an der Impedanzkurve des Quarzes. Die Oszillationsfrequenz eines Oszillators ist diejenige, bei der die gesamte Rückkopplungsschleife eine Phasenverschiebung von Nx360 Grad aufweist. Alle anderen Teile wirken sich zu wenig aus, obwohl die steilste Phasenverschiebungs-Frequenzabhängigkeit zum Kristall gehört.

Sie können den Oszillator ein wenig mit externen Reaktanzen abstimmen, aber dieser Chip verfügt über ein Softwarekalibrierungsschema, bei dem ab und zu ein paar Impulse hinzugefügt oder umgangen werden. Überprüfen Sie es im Datenblatt https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCF85063A.pdf .

Die Frequenzänderungen sind immer in der entgegengesetzten Richtung zu C-Laständerungen und reagieren empfindlicher auf Änderungen, wenn die Last kleiner wird.

Dieser Kristalltyp kann leicht durch C-Laständerungen um +-100 ppm und möglicherweise um +/-200 ppm gezogen werden.

Da die Uhr um 2 Minuten/Woche oder 2/(7x24x60)= +198 ppm schnell arbeitet, muss die Kapazität erhöht werden, also sollten die Einstellungen auf die Quarzspezifikation eingestellt werden, in diesem Fall 12,5pF und nicht auf dem Standardwert von 7pF belassen werden . Benutzerfehler.

Es gibt auch einen Temperaturfehler weg von 25 °C bei +/-6 ppm pro °C, was ein unwahrscheinlicher Schuldiger ist.

Andere Benutzerfehler können eher auf Löten (thermischer Schock) oder Herunterfallen (mechanischer Schock) als auf einen guten Lieferanten außerhalb der Spezifikation zurückgeführt werden.

Layoutabweichungen von den empfohlenen können mehr oder weniger Streukapazitäten in der Größenordnung von einigen pF zur Erde beitragen.

Toleranzfehler der Lastkapazitätsauswahl von 7 und 12,5 pF des RTC-Chips betragen beide max. +/-40 %, sodass dies einen großen Beitrag leisten kann, aber nicht ganz so viel wie der Benutzerfehler bei der Verwendung der falschen Lasteinstellung.

Wenn alle Datenblattangaben eingehalten werden, wird es vom OEM getestet und garantiert innerhalb der Toleranzspezifikation @25'C, hier bei +/-25 ppm.

Durch Befolgen des RTC-Datenblatts kann der gemessene Fehler digital auf weniger als 2 ppm korrigiert werden.

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