基于SoC方案的智能電表時(shí)鐘校準

　　?f為不同旁路電容情況下晶振頻率與基準頻率的差值，根據式4可通過(guò)下式對曲線(xiàn)進(jìn)行擬合
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　　校準流程

　　由于半導體工藝的偏差和寄生參數的存在，電表時(shí)鐘校準首先需要通過(guò)校準設備測量每個(gè)晶振的頻率溫度曲線(xiàn)和電容頻率偏差曲線(xiàn)，頻率溫度曲線(xiàn)的系數K_T和中心軸TI通過(guò)篩選晶振獲得統一值，僅需測得頂點(diǎn)偏差即可。而電容頻率偏差曲線(xiàn)需要將旁路電容設定為不同的值，分別測量不同電容條件下的頻率偏差，測量完成后校準設備將數據寫(xiě)入電表，測量流程如圖6所示?！　?/p>

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　　電表程序完成曲線(xiàn)擬合后，定時(shí)通過(guò)溫度傳感器計算溫度，通過(guò)晶體溫度曲線(xiàn)獲得當前晶振偏差，大于30.5ppm的部分采取數字補償的方法，小于30.5ppm的部分可以通過(guò)修改旁路電容進(jìn)行補償，補償流程如圖7所示。

　　為進(jìn)一步提高補償精度，可以通過(guò)批量試驗，建立經(jīng)驗數據，在原有曲線(xiàn)基礎上增加修訂值，圖8為補償效果后的頻率輸出，可以看出滿(mǎn)足常溫下±1.5ppm，全溫區±3.8ppm的計時(shí)精度?！　?/p>

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　　結論

　　本文通過(guò)對晶體振蕩器溫度特性的分析，提出了擬合溫度曲線(xiàn)的方法，簡(jiǎn)化了曲線(xiàn)擬合所需變量數量，常溫條件下即可通過(guò)測量偏差獲得各項參數，根據高精度大范圍補償時(shí)鐘精度的要求，設計了電容補償結合數字補償的校準方案，經(jīng)實(shí)際測試，提高了智能電表全溫區時(shí)鐘模塊計時(shí)精度，對于降低智能電表成本具有重要意義。

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