32.768Khz在電路中的作用

    在電子電路領(lǐng)域,32.768Khz(32768Hz)有著特殊的地位和重要的作用。


    1、采用32.768Khz的原因 

    32.768Khz頻率在電路設(shè)計中被廣泛采用,主要是因為其特殊的數(shù)學(xué)特性。這個頻率值經(jīng)過簡單的分頻處理,可以方便地得到各種常用的時間基準。例如,通過合適的電路對其進行15次二分頻,可以準確地產(chǎn)生1Hz的信號,這對于以秒為單位的計時功能實現(xiàn)非常關(guān)鍵。而且,該頻率的晶體振蕩器具有較高的穩(wěn)定性,能夠在不同的環(huán)境條件下保持相對穩(wěn)定的輸出,從而為電路提供準確穩(wěn)定的時鐘信號,滿足諸如實時時鐘(RTC)等對時間精度要求較高的應(yīng)用場景。

    32



    2、32.768Khz外接負載的選擇

    外接負載對于32.768Khz晶體振蕩器的性能有著顯著影響。選擇合適的負載電容至關(guān)重要。負載電容值需要根據(jù)晶體的規(guī)格參數(shù)和電路的具體要求來確定。如果負載電容選擇不當,可能會導(dǎo)致晶體振蕩器的頻率偏移,進而影響整個電路的計時準確性。一般來說,常見的負載電容值在7pF 、9PF、12.5pF,在設(shè)計電路時,需要考慮與之相連的芯片引腳內(nèi)部電容,通過計算來選擇合適的外部負載電容,以保證晶體振蕩器工作在其標稱頻率附近。

    以下是常見負載對應(yīng)的外接電容值: 

    晶振負載電容

    晶振外接電容

    7PF

    12~15PF

    9PF

    15~18PF

    12.5PF

    18~22PF

    實際情況還需進行匹配測試后,選擇合適的外接電容值。


    3、32.768Khz外接的電路

    如圖所示是晶振的整體電路。R1為反相器invl提供偏置,使其中的MOS管工作在飽和區(qū)以獲得較大的增益;C1,C2和雜散電容一起構(gòu)成晶體的電容負載, 同時它們和反相器invl一起可以等效為一負阻, 為晶體提供其振蕩所需要的能量;R2用來降低對晶體的驅(qū)動能量, 以防止晶體振壞或出現(xiàn)異常; 反相器inv2對invl的輸出波形整形并驅(qū)動負載。

    外接電路


     4、32.768Khz與RTC的關(guān)系

    實時時鐘(RTC)作為眾多電子設(shè)備中時間信息管理的核芯模塊,其準確運行高度依賴于穩(wěn)定的時鐘源,而32.768Khz晶體振蕩器所提供的信號在其中扮演著舉足輕重的角色。

    在RTC的工作原理中,時間的計量是通過一系列復(fù)雜而有序的計數(shù)過程實現(xiàn)的。32.768Khz的信號作為這個計數(shù)過程的基石,其重要性不言而喻。由于RTC需要準確到秒級甚至莄細粒度的時間單位,32.768Khz頻率的優(yōu)勢就凸顯出來。這個特定頻率經(jīng)過特定的電路設(shè)計和內(nèi)部邏輯處理,可以方便且準確地轉(zhuǎn)換為秒信號。


    具體而言,通過對32.768Khz信號進行一系列準確的分頻操作,能夠在RTC內(nèi)部產(chǎn)生一個穩(wěn)定的1Hz信號,而這個1Hz信號正是實現(xiàn)秒計時的關(guān)鍵。每一次1Hz信號的脈沖,就代表著時間走過了一秒,這種基于32.768Khz的分頻計時機制構(gòu)成了RTC對秒計時的基礎(chǔ)。

     從廣泛的時間維度來看,在實現(xiàn)了秒計時的基礎(chǔ)上,RTC利用內(nèi)部的計數(shù)器和寄存器,以32.768Khz信號衍生出的1Hz信號為節(jié)拍,進一步對分、時、日等時間單位進行累計和記錄。這種準確的計時功能對于各種需要錄時間的電子設(shè)備至關(guān)重要。


    在智能手機中,用戶設(shè)定的鬧鐘、日程提醒等功能都依賴于RTC的準確計時,一旦32.768Khz信號出現(xiàn)偏差,可能導(dǎo)致鬧鐘提前或延遲響起,日程安排錯亂等問題;

    在電腦主板上,操作系統(tǒng)的時間同步、文件創(chuàng)建和修改時間的錄等操作也都與RTC緊密相關(guān),不準確的32.768Khz信號可能造成系統(tǒng)時間錯誤,進而影響到文件管理和一些對時間敏感的應(yīng)用程序的正常運行。

    對于智能手表這類可穿戴設(shè)備,其小巧的體積內(nèi)對時間精度要求莄高,32.768Khz信號質(zhì)量直接決定了手表顯示時間的準確性,影響用戶對設(shè)備的使用體驗。


    此外,32.768Khz信號的穩(wěn)定性對于RTC在長時間運行中的準確性至關(guān)重要。在不同的環(huán)境條件下,如溫度變化、電磁干擾等因素存在時,32.768Khz晶體振蕩器如果能夠保持穩(wěn)定的輸出,RTC就能持續(xù)準確地計時。然而,如果32.768Khz信號的頻率由于外界因素發(fā)生了哪怕是微小的偏差,經(jīng)過長時間的積累,也會導(dǎo)致RTC計時出現(xiàn)明顯的誤差。因此,在設(shè)計包含RTC的電路時,工程師們需要采取一系列措施來確保32.768Khz晶體振蕩器工作在蕞佳狀態(tài),以保正RTC計時的精度和高穩(wěn)定性。


     5、YXC計時解決方案

    · 32.768Khz諧振器

    ?32.768Khz諧振器

    在計時系統(tǒng)中,32.768Khz的晶振通常用于為RTC提供穩(wěn)定且準確的時鐘信號,與RTC搭配共同確保了電子設(shè)備中時間錄的準確性。目前主流使用的為封裝尺寸3.2*1.5mm、2.0*1.2mm的32.768Khz晶振,YXC還提供了小體積1.6*1.0mm的32.768Khz晶振,用于滿足小型化或集成化的計時方案需求。


    6、YXC一體式解決方案(RTC+32.768Khz)

    RTC晶振

    為滿足計時需求,YXC提供一體式計時解決方案(RTC+32.768Khz)。RTC產(chǎn)品YSN8563,該款RTC封裝為SOP-8,通信接口為I2C Bus,滿足1.2~5.5V工作電壓。同時提供與YSN8563相搭配的32.768KhzHz產(chǎn)品(上述YST310S / YSX2012SK等)。一體化的解決方案簡化了開發(fā)和調(diào)試過程,同時保證了產(chǎn)品的整體穩(wěn)定性,能夠?qū)崿F(xiàn)準確的計時功能。

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    深圳揚興科技有限公司專注于可編程晶振,石英晶體振蕩器,石英晶體諧振器等

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