【应用】超低功耗实时时钟芯片RX6110SA在手持频谱仪上的应用

时间： 2019-03-08 来源：EPSON

技术问答

手持频谱仪由于体积小、重量轻、携带方便，可外出测量作业，深受广大科研的喜爱，如图1所示。其系统结构原理如图2所示，测量信号经过衰减、低通滤波、低噪声放大后与中频本振信号Lo混频，然后经过中频带通滤波器、数字下变频后由DSP（数字信号处理器）运算处理，再通过MCU显示存储。

图1 手持频谱仪

图2 频谱仪系统结构原理

手持频谱仪不仅具有频率测量功能，而且需要对测量结果进行存储，以便对数据进行进一步的分析和查看。通常情况下，我们需要实时时钟芯片对测量结果进行时间标定，方便之后的分析和查找。在此处的应用中，EPSON公司推荐该公司生产研发的RX6110SA实时时钟芯片，图2中C的位置，该芯片可以通过接口输出当前日历和时刻，不但具有很高的计时精度（频率精度5±23PPM,相当于相当于每月1分钟偏差），而且具有超低的功耗（待机功耗典型值仅130nA/3V；工作功耗典型值仅1.5uA/3V）,有利于手持频谱仪户外工作时，降低频谱仪的电池电能消耗，延长工作时间。RX6110SA的外观如图2所示，管脚定义如图3所示。

图2 RX6110SA

图3 RX6110SA管脚定义

除此以外，RX6110SA时钟芯片具有V_IO管脚，可通过该管脚对备用电源进行5V充电，因此能够大幅度延长备用时间。该芯片工作电压范围1.6V~5.5V，可直接应用与绝大多数MCU直接配合使用而不需要电压转换电路（如LDO）；当工作电压低于1.6V时，可自动切换到外部后备电池供电，计时（保持）电压范围1.1V~5.5V，保障频谱仪在电池电压过低不工作时，也能继续计时，免去后继使用时校准的风险。并且，电源切换电路内部不使用二极管，免去了二极管漏电流以及导通损耗，配合其超宽的计时工作电压范围，非常适合与大电容备用电源（如法拉电容）一起使用，满足成本和环保的要求；该芯片提供SPI和I2C总线两种接口类型，兼顾通讯高速或低速的要求，方便设计人员的选择；内置用户128位RAM,不但具有超宽时间范围的定时功能（1/4096秒~65535小时），而且具有可按天，小时，分设置的报警功能，方便对频谱仪进行功能扩展；工作温度-40℃~＋85℃，达到工业级别的温度等级，可在苛刻的户外环境中应用。

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