基于SoC方案的智能電表時鐘校準

　　?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可通過下式對曲線進行擬合
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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，電表時鐘校準首先需要通過校準設備測量每個晶振的頻率溫度曲線和電容頻率偏差曲線，頻率溫度曲線的系數K_T和中心軸TI通過篩選晶振獲得統一值，僅需測得頂點偏差即可。而電容頻率偏差曲線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入電表，測量流程如圖6所示。　　

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

　　為進一步提高補償精度，可以通過批量試驗，建立經驗數據，在原有曲線基礎上增加修訂值，圖8為補償效果后的頻率輸出，可以看出滿足常溫下±1.5ppm，全溫區±3.8ppm的計時精度。　　

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　　結論

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

　　參考文獻：
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