高精度时钟校准系统的制作方法

本实用新型涉及一种数据收集和处理，动态补偿技术领域，特别涉及高精度时钟校准系统。

背景技术：

目前低功耗产品设计过程中，32768hz普通石英晶振广泛用于mcu低频输入时钟源，但由于其频率精度受温度影响很大，实测发现工业级温区(-40～85℃)内都会有150ppm左右的偏差，在高精度定时应用中需要对其进行校准。目前常用方案如下：

系统启动时，频率补偿根据经验固定为常数或者利用相对误差较小的高频时钟(一般是内部高频rc或者高频石英晶体)校准低频时钟。该方案缺点如下:1.校准依赖高频时钟或者经验值，校准精度低；2.无法根据实际温度进行动态补偿。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本实用新型提出了一种高精度时钟校准系统,在不增加硬件成本的情况下，通用性强，校准精度高，而且根据温度能自动动态补偿。

本实用新型解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供了高精度时钟校准系统，包括数据收集和过滤组件、数据拟合组件、自动补偿组件和测试验证组件，所述数据收集和过滤组件依次与数据拟合组件、自动补偿组件和测试验证组件连接；

所述数据收集和过滤组件用于超高精度时钟系统收集晶体在工业级温区内有效的ppm数据；

所述数据拟合组件用于对收集的晶体ppm数据进行分析处理，计算系统校正参数；

所述自动补偿组件用于目标系统，采用数据拟合组件计算的校正参数；

所述测试验证组件用于晶体ppm校正前和校正后全温区对比测试。

优选地，所述测试验证组件在偏离预期目标后可以重新返回到数据拟合组件进行校准。

优选地，校准系统在温度范围-40—85°温箱内进行测试

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的时钟校准系统可以在不增加任何硬件成本，即可完成温度自动动态补偿，具有通用性强，校准精度高的特点。

附图说明

图1为本实用新型提出的高精度时钟校准系统的校准框图。

图2为本实用新型提出的晶体温漂校准系统结构图；

图3为本实用新型提出的晶体温漂数据拟合曲线图；

图4为本实用新型的校准系统采用动态补偿后，晶体ppm随温度变化曲线图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-4所示，高精度时钟校准系统，包括数据收集和过滤组件1、数据拟合组件2、自动补偿组件3和测试验证组件4，所述数据收集和过滤组件1依次与数据拟合组件2、自动补偿组件3和测试验证组件4连接；所述数据收集和过滤组件1用于超高精度时钟系统，如gps等，收集晶体在工业级温区内有效的ppm数据；所述数据拟合组件2用于对收集的晶体ppm数据进行分析处理，计算最佳的系统校正参数；所述自动补偿组件3用于目标系统，采用数据拟合组件计算的校正参数；所述测试验证组件4用于晶体ppm校正前和校正后全温区对比测试。测试验证组件在偏离预期目标后可以重新返回到数据拟合组件进行校准。

校准系统在温度范围-40—85°温箱内进行测试。如图4校准系统采用动态补偿后，晶体ppm随温度变化曲线图所示，从图中可以看出，校准后ppm在全温区均小于25％，准确度高。

本实用新型的高精度时钟校准系统，通过不同的晶体样品测试，例如32768晶振，以及大量的实测数据分析，保证了本实用的校准精度，在工业级温区内可以保证准确度ppm<25；还保证了在校准时不增加任何硬件成本，即可完成温度自动动态补偿，具有通用性强，校准精度高的特点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.高精度时钟校准系统，其特征在于：包括数据收集和过滤组件、数据拟合组件、自动补偿组件和测试验证组件，所述数据收集和过滤组件依次与数据拟合组件、自动补偿组件和测试验证组件连接；

所述数据收集和过滤组件用于超高精度时钟系统收集晶体在工业级温区内有效的ppm数据；

所述数据拟合组件用于对收集的晶体ppm数据进行分析处理，计算系统校正参数；

所述自动补偿组件用于目标系统，采用数据拟合组件计算的校正参数；

所述测试验证组件用于晶体ppm校正前和校正后全温区对比测试。

2.如权利要求1所述的高精度时钟校准系统，其特征在于：所述测试验证组件在偏离预期目标后可以重新返回到数据拟合组件进行校准。

3.如权利要求1所述的高精度时钟校准系统，其特征在于：校准系统在温度范围-40—85°温箱内进行测试。

技术总结
本实用新型提供了高精度时钟校准系统，包括数据收集和过滤组件、数据拟合组件、自动补偿组件和测试验证组件，所述数据收集和过滤组件依次与数据拟合组件、自动补偿组件和测试验证组件连接，测试验证组件在偏离预期目标后可以重新返回到数据拟合组件进行校准；本实用新型的高精度时钟校准系统在不增加硬件成本的情况下，通用性更强，校准精度更高，而且达到了可以根据温度自动动态补偿的效果。

技术研发人员：杨伟;范军旗;李嘉鹏
受保护的技术使用者：瑞兴恒方网络(深圳)有限公司
技术研发日：2020.01.16
技术公布日：2020.10.23