泰晶科技：高精度实时时钟模块深度解析之一，频率漂移补偿的原理及设计

Release time：2024-08-01
author：AMEYA360
source：泰晶科技
reading：768

　　日常生活中，无论是手机、电脑还是其他电子设备，时间都是不可或缺的一部分。它们之所以能够准确地显示时间，背后离不开一个关键的组件——RTC(实时时钟，Real-Time Clock)。

　　RTC作为现代电子系统不可或缺的一部分，为各种应用提供了精确的时间基准。随着物联网、通信、电力、安防、医疗等领域的快速发展，对高精度时间同步的需求日益增加。然而，RTC的频率精度往往受到多种因素的影响，特别是环境温度的变化。RTC由于功耗要求较高一般采用32.768kHz的音叉型石英晶片作为振荡源，在-40℃~+85℃的环境下其频率偏差可达到-140ppm~+10ppm(图1)，在-40℃环境的应用下月时间偏差达到6分钟。为了在各种应用环境下获取精确的时间基准，需要对音叉型石英晶片的频率温度特性或者输出的脉冲信号进行针对性补偿，修正因环境温度变化而导致的频率偏差。

泰晶科技：高精度实时时钟模块深度解析之一，频率漂移补偿的原理及设计

　　图1：音叉型石英晶体的频率温度特性

　　目前市面上的RTC产品采用的频率补偿方式可以分为两大类：内部电容调整方式和输出逻辑调整方式。其中输出逻辑调整方式是通过调整生成1s的脉冲数以及变更补偿频度来实现频率补偿，通俗来讲就是通过把输出信号抹去或添加脉冲来调整秒周期来实现准确的秒信号。输出逻辑调整的频率补偿方式局限于一些只关注到秒信号应用上，在涉及到毫秒级的应用上仍存在较大的偏差。内部电容调整方式不同于输出逻辑调整方式，其通过利用石英晶体振荡频率随振荡负载电容的增减而变化的特点(图2)，补偿因周围温度而产生的频率变动。该方式直接对音叉型石英晶体的频率温度特性进行补偿，在毫秒级的分辨率下仍能保证高质量的时间精度。

泰晶科技：高精度实时时钟模块深度解析之一，频率漂移补偿的原理及设计

　　图2：负载电容与石英晶体振荡频率变化曲线

　　泰晶科技自主研发的TR8804(图3)和TR8010(图4)均采用内部电容调整方式补偿音叉型石英晶体的频率温度特性。其中TR8804针对音叉型石英晶体个体特性进行差异性补偿，在-40℃~125℃的工作温度范围内保证高精度时间基准输出，在-40℃~105℃的使用环境下月时间偏差在0.2分钟，-40~125℃的使用环境下月时间偏差在0.4分钟。TR8010采用对音叉型石英晶体特性进行批量补偿的方式，在-40℃~85℃的工作温度范围内保证1.3分钟左右的月时间偏差。

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　　                                 图3：TR8804                                                      图4：TR8010


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泰晶科技技术优势赋能AI眼镜产业链
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泰晶科技技术优势赋能AI眼镜产业链

　　近年来，随着人工智能与增强现实(AR)技术的深度融合，AI智能眼镜正从科幻概念加速迈向消费级市场，成为继智能手机之后最具潜力的下一代智能终端。而DeepSeek爆红更是加速端侧AI推广落地。作为AI硬件的一部分，AI眼镜行业发展迅猛，受到市场的积极关注。　　作为集成了AI识别、翻译、拍照、视频录制、耳机等多功能于一体的AI硬件产品，AI眼镜被视为人工智能技术在消费电子领域落地的重要载体，成为了AI智能终端市场的突破口，引得各大厂商加速布局。品牌方面，不仅有华为、小米、OPPO、魅族等知名手机厂商，也有专注于智能眼镜研发和制造的新兴品牌，如XREAL、雷鸟、Rokid和影目等，正全力推动智能眼镜的发展。　　晶振在AI眼镜中的应用　　因AI眼镜功能丰富，其性能、功耗、重量、续航等方面的平衡就变成了极难配平的“方程式”，需多个芯片和模块协同工作，高端芯片及每个模块都需要晶振搭载提供稳定的时钟信号和时钟基准。　　而晶振作为其中的关键组件，其性能和稳定性直接关系到AI眼镜的整体表现。在AI眼镜的显示和交互功能中，晶振的高频率稳定性和低抖动特性显得尤为重要。它们能够确保AI眼镜在运行时不受画质或音频杂波的干扰，为用户提供清晰、流畅的视觉和听觉体验。同时，晶振的小巧封装设计也适应了AI眼镜紧凑的内部结构，确保了产品的轻薄和便携性。另外，可穿戴设备对电池寿命和设备体积要求极高。这就要求晶振具备低功耗设计和小型化尺寸，能够在延长电池续航时间的同时，保持设备的轻便性与佩戴舒适性。　　泰晶科技更高基频、更高精度、更低功耗、更小尺寸产品，在行业内更具领先技术优势，提前进行产业布局，实现快速进入AI市场赛道。能满足AI眼镜数据处理量大和运算速度要求高及算法运行、图像和语言等处理的精准性，提高设备续航能力，充分满足AI眼镜对时钟元件的多样化需求，是可穿戴设备的理想选择。无论是在低功耗物联网设备中的应用，还是在高精度要求的高速数据通信中，泰晶科技都能助力AI眼镜提升系统性能，能够满足AI眼镜在不同应用场景下的需求，增强市场竞争力。　　在AI眼镜热潮之下，今年的“百镜大战”有望为消费电子产业链提供新的增长机遇，也将为国内大模型的落地提供理想的硬件载体和应用场景。泰晶科技凭借在高端晶振领域的核心竞争力，有望在AI眼镜市场中占据重要份额，持续为AI眼镜产业的发展提供关键的技术支持，充分受益于AI浪潮发展。
2025-02-18 11:46 reading：376
泰晶科技：拥抱5G RedCap，轻联万物打开全新市场空间
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泰晶科技：拥抱5G RedCap，轻联万物打开全新市场空间

　　多年来，蜂窝物联网行业已经推出了多种无线技术，以推动物联网设备的连接入网。受益于5G的大规模部署，5G RedCap设备通过5G网络接入互联网，通过搭载高端时频元器件配套使用，可实现蜂窝物联网行业功能、成本和功耗的最佳平衡。　　5G RedCap(Reduced Capability)是指5G轻量化技术，是5G在中高速物联领域应用普及的关键技术，即通过对5G技术进行一定程度的“功能裁剪”，来降低终端和模组的复杂度、成本、尺寸和功耗等指标，进一步提升5G技术应用于垂直行业和个人消费领域的服务能力，促进技术规模应用和业务场景丰富。相对于4G来说，5G RedCap可为智能穿戴、工业、电力、安防以及车联网等行业应用场景带来更高效、更低成本的通信解决方案。　　5G RedCap行业应用　　在5G Redcap芯片方面，高通、联发科、海思、紫光展锐、翱捷科技等主流芯片企业纷纷发力，从试点验证到试点商用再到规模商用，推动RedCap产业链不断延伸、成熟。　　中高频时频器件直接决定通信设备的信号功率、信号带宽、信号质量和系统功耗等多项核心参数，是通信设备的核心器件。作为物联网行业时频器件专业级供应商，泰晶科技深度聚焦5G redcap行业热点时频器件需求，覆盖蜂窝通信需要的内置热敏电阻石英晶体谐振器，高精度导航定位温度补偿石英振荡器。目前，泰晶科技已经在蜂窝通信NB-IOT、Cat.1和Cat.4 主流芯片平台匹配验证多款时频元器件。　　泰晶科技将积极与5G Redcap 主流芯片和模组厂家合作，加强紧密协作，共同推动RedCap端到端产品成熟，加速技术应用落地。
2024-07-22 09:02 reading：682
泰晶科技：又一款76.8MHz小尺寸热敏晶体通过高通车规平台认证
行业新闻

泰晶科技：又一款76.8MHz小尺寸热敏晶体通过高通车规平台认证

　　近期，泰晶科技超小尺寸，难度更高，技术、工艺更为复杂的76.8兆高频热敏晶体谐振器，通过了全球领先芯片企业美国高通公司车规级5G平台SA522和SA525认证。　　SA522M/SA525M为高通最新一代骁龙汽车5G调制解调器及射频平台，符合R16标准规范，在射频和Wi-Fi方面非常先进，具备强大通讯能力和算力能力。因此，需要性能极高的晶振来作为时钟源，才能确保其本身对时钟信号的稳定性和准确性要求。此次通过高通车载芯片的平台认证许可，为公司深入扩展的车载晶振产品进入全球汽车行业客户的主流供应链提供了一把“金钥匙”。　　近年来，泰晶科技抓住了新能源汽车、智能驾驶、车联网的发展机遇，加速车规级石英晶体元器件的开发。从2021年开始，公司积极布局车规级产线，不断完善车规产品的配套设计和体系建设、品质管控和产线配套，从车身控制、语音娱乐系统、V2X无线连接、辅助驾驶、车载照明、车窗控制等加快市场导入，公司车规产品系列通过不断的技术研发，实现了从无源晶振到有源晶振的开发与拓展，对应主要产品有各种封装尺寸的MHz高频晶振、k系列(32.768kHz)晶振、OSC钟振、热敏晶振、有源振荡器等，满足不同车载应用场景从非安全类到安全类的配套需求。　　在研发投入方面，2021年8月，泰晶科技和东风汽车集团有限公司等多家企事业单位共同组成湖北省车规级芯片产业技术创新联合体，瞄准汽车芯片国家重大需求和国际科学前沿，发挥政产学研合力，建立国际先进的车规级MCU芯片制造工艺平台，推动车规级芯片完全自主定义、设计、制造、封测与控制器开发及应用，解决当前国内汽车芯片国产化率低，严重供需不足的现状。　　泰晶科技以客户需求为中心，不断完善内部体系建设，通过了Ecovadis、D&B 邓白氏全球供应链的可持续性与社会责任评级，获得IATF16949、AEC-Q200/Q100等多项车规级认证。　　当前，泰晶科技加速车规级晶振的市场开拓与渗透，推动车规级系列产品国产化进程，已实现相关产品在部分终端厂商、部分全球优质Tier one和Tier Two厂商的验证和审核，服务于国内外名牌主机厂和主机配套企业，并积极推进车规芯片方案商产品认证，为公司长期发展目标打开成长空间。　　我国是汽车产销大国，拥有全球最大的汽车消费市场，但是车规级相关元器件大部分依赖进口，国产化刻不容缓。面对汽车产业变革下的汽车电子发展趋势，泰晶科技早已全方位布局，加大研发投入，积极拓展汽车电子元器件开发与应用，为汽车产业链安全和发展做好服务、做出贡献，共创全新汽车生态系统。
2024-07-17 15:50 reading：612
泰晶科技又一款76.8MHz小尺寸热敏晶体通过高通车规平台认证
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泰晶科技又一款76.8MHz小尺寸热敏晶体通过高通车规平台认证

　　近期，泰晶科技超小尺寸，难度更高，技术、工艺更为复杂的76.8兆高频热敏晶体谐振器，通过了全球领先芯片企业美国高通公司车规级5G平台SA522和SA525认证。　　SA522M/SA525M为高通最新一代骁龙汽车5G调制解调器及射频平台，符合R16标准规范，在射频和Wi-Fi方面非常先进，具备强大通讯能力和算力能力。因此，需要性能极高的晶振来作为时钟源，才能确保其本身对时钟信号的稳定性和准确性要求。此次通过高通车载芯片的平台认证许可，为公司深入扩展的车载晶振产品进入全球汽车行业客户的主流供应链提供了一把“金钥匙”。　　近年来，泰晶科技抓住了新能源汽车、智能驾驶、车联网的发展机遇，加速车规级石英晶体元器件的开发。从2021年开始，公司积极布局车规级产线，不断完善车规产品的配套设计和体系建设、品质管控和产线配套，从车身控制、语音娱乐系统、V2X无线连接、辅助驾驶、车载照明、车窗控制等加快市场导入，公司车规产品系列通过不断的技术研发，实现了从无源晶振到有源晶振的开发与拓展，对应主要产品有各种封装尺寸的MHz高频晶振、k系列(32.768kHz)晶振、OSC钟振、热敏晶振、有源振荡器等，满足不同车载应用场景从非安全类到安全类的配套需求。　　在研发投入方面，2021年8月，泰晶科技和东风汽车集团有限公司等多家企事业单位共同组成湖北省车规级芯片产业技术创新联合体，瞄准汽车芯片国家重大需求和国际科学前沿，发挥政产学研合力，建立国际先进的车规级MCU芯片制造工艺平台，推动车规级芯片完全自主定义、设计、制造、封测与控制器开发及应用，解决当前国内汽车芯片国产化率低，严重供需不足的现状。　　公司以客户需求为中心，不断完善内部体系建设，通过了Ecovadis、D&B 邓白氏全球供应链的可持续性与社会责任评级，获得IATF16949、AEC-Q200/Q100等多项车规级认证。　　当前，公司加速车规级晶振的市场开拓与渗透，推动车规级系列产品国产化进程，已实现相关产品在部分终端厂商、部分全球优质Tier one和Tier Two厂商的验证和审核，服务于国内外名牌主机厂和主机配套企业，并积极推进车规芯片方案商产品认证，为公司长期发展目标打开成长空间。　　我国是汽车产销大国，拥有全球最大的汽车消费市场，但是车规级相关元器件大部分依赖进口，国产化刻不容缓。面对汽车产业变革下的汽车电子发展趋势，泰晶科技早已全方位布局，加大研发投入，积极拓展汽车电子元器件开发与应用，为汽车产业链安全和发展做好服务、做出贡献，共创全新汽车生态系统。
2024-07-09 09:51 reading：618
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