原创 智能电表晶振技术参数及国产替代选型考虑

智能电表以双向数据通信、防窃电等优势得到广泛普及，并带动了MCU和晶振等元器件的需求。为了实现性价比和超低功耗，复旦微电子委托日本精工为其FM3318智能电表专用MCU芯片定制了一款专用晶振——VT-200-F，并制定了专门的生产工艺。下面我们带大家了解下VT-200-F晶振的点，并与精品做简单比较。

VT-200-F技术参数

精工官网显示，VT-200-F石英晶振采用光刻技术加工和小型圆柱封装，具有优良的耐冲击性、耐热性，符合RoHS指令，完全无铅化。主要性能如下：
工作频率（f_nom）：32.768kHz
总频差（f_tol）：±5ppm、±10ppm、±20ppm，可定制
峰值温度（Ti）：+25±5ºC
二级温度系数（B）：−0.035±10%ppm/ºC2
负载容量（CL）：7.0pF~12.5pF，可定制
串联电阻（R1）：50kΩ最大值
绝对最大驱动电平（DL）：1.0μW最大值
驱动电平（DL）：0.1μW
并联电容（C0）：0.9pF典型值
频率老化程度（f_age）：±3ppm
工作温度范围（T_use）：−10ºC to +60ºC
保存温度范围（T_stg）：−30ºC to +70ºC

根据复旦微电子FM3318智能电表专用MCU数据表要求，外接的低速XTLF晶振应该功耗低，提供4种工作模式，工作电流满足MCU要求：
弱振：0.8μA
此弱振：1.6μA
次强振：4μA
强振：10μA

可见，VT-200-F的激励等级（DL）只有0.1μW，绝对最大激励等级（DL）不超过1.0μW，满足了FM3318要求的四级工作模式种的最低耗电要求。

国产替代选型考虑

目前，国内从事32768Hz晶振的厂家不多，主要有泰晶科技、惠伦晶体等上市公司。满足FM3318智能电表低功耗要求的有泰晶科技、惠伦晶体的7SQ系列。

（1）泰晶科技TF系列、M系列

提供TF系列32.768kHz石英晶体谐振器，包括TF145、TF206、TF308、TFD206、M8、M6、M5、M5（低电型）、M3、M2等13个品种。

TF系列晶振工作频率32.768kHz，驱动点评不超过1.0μW，25℃老化首年不超过±5ppm，总频差、负载电容均可定制。

TF系列晶振有引线型和SMD两种封装形式，TF系列（TF145、TF206、TF308、TFD206）采用传统的引线型金属罐封装，M系列（M8、M6、M5、M3、M2）采用SMD封装。其中，M5晶振尺寸3.2mm*1.5mm*0.9mm，具有良好的性价比，可用于便携式移动装置、可穿戴和医疗保健等应用。

（2）惠伦晶体7SQ系列

7SQ系列各项指标达到了FM3318定制晶振要求，工作频率32.768kHz，调整频差±10、±20ppm（可定制），负载电容有6、7、9,、2.5pF（可定制），峰值温度25±5 ℃，温度系数不查过-0.04ppm/℃，等效串联电阻不超过65kΩ，驱动电平不超过1.0μW，寄生电容典型值为0.8pF，25℃老化不超过±3ppm /年。

根据厂家提供的规格书，上述国产晶振都满足智能电表在低功耗方面的要求，负载电容、总频差可根据用户要求定制，安装尺寸有多种选择，这为用户设计提供了很大的灵活性。另外，国产品牌还有货源充足、交期短等优势，可有效化解供应链短缺风险。