32.768Khz在电路中的作用

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32.768Khz在电路中的作用

作者：扬兴科技日期：2024-12-16 浏览量：

在电子电路领域，32.768Khz（32768Hz）有着特殊的地位和重要的作用。

1、采用32.768Khz的原因

32.768Khz频率在电路设计中被广泛采用，主要是因为其特殊的数学特性。这个频率值经过简单的分频处理，可以方便地得到各种常用的时间基准。例如，通过合适的电路对其进行15次二分频，可以精确地产生1Hz的信号，这对于以秒为单位的计时功能实现非常关键。而且，该频率的晶体振荡器具有较高的稳定性，能够在不同的环境条件下保持相对稳定的输出，从而为电路提供准确可靠的时钟信号，满足诸如实时时钟（RTC）等对时间精度要求较高的应用场景。

2、32.768Khz外接负载的选择

外接负载对于32.768Khz晶体振荡器的性能有着显著影响。选择合适的负载电容至关重要。负载电容值需要根据晶体的规格参数和电路的具体要求来确定。如果负载电容选择不当，可能会导致晶体振荡器的频率偏移，进而影响整个电路的计时准确性。一般来说，常见的负载电容值在7pF 、9PF、12.5pF，在设计电路时，需要考虑与之相连的芯片引脚内部电容，通过计算来选择合适的外部负载电容，以保证晶体振荡器工作在其标称频率附近。

以下是常见负载对应的外接电容值：

3、32.768Khz外接的电路

如图所示是晶振的整体电路。R1为反相器invl提供偏置,使其中的MOS管工作在饱和区以获得较大的增益;C1,C2和杂散电容一起构成晶体的电容负载, 同时它们和反相器invl一起可以等效为一负阻, 为晶体提供其振荡所需要的能量;R2用来降低对晶体的驱动能量, 以防止晶体振坏或出现异常; 反相器inv2对invl的输出波形整形并驱动负载。

4、32.768Khz与RTC的关系

实时时钟（RTC）作为众多电子设备中时间信息管理的核心模块，其精准运行高度依赖于稳定可靠的时钟源，而32.768Khz晶体振荡器所提供的信号在其中扮演着举足轻重的角色。

在RTC的工作原理中，时间的计量是通过一系列复杂而有序的计数过程实现的。32.768Khz的信号作为这个计数过程的基石，其重要性不言而喻。由于RTC需要精确到秒级甚至更细粒度的时间单位，32.768Khz频率的优势就凸显出来。这个特定频率经过特定的电路设计和内部逻辑处理，可以方便且准确地转换为秒信号。

具体而言，通过对32.768Khz信号进行一系列精确的分频操作，能够在RTC内部产生一个稳定的1Hz信号，而这个1Hz信号正是实现秒计时的关键。每一次1Hz信号的脉冲，就代表着时间走过了一秒，这种基于32.768Khz的分频计时机制构成了RTC对秒计时的基础。

从更广泛的时间维度来看，在实现了秒计时的基础上，RTC利用内部的计数器和寄存器，以32.768Khz信号衍生出的1Hz信号为节拍，进一步对分、时、日等时间单位进行累计和记录。这种精确的计时功能对于各种需要记录时间的电子设备至关重要。

在智能手机中，用户设定的闹钟、日程提醒等功能都依赖于RTC的准确计时，一旦32.768Khz信号出现偏差，可能导致闹钟提前或延迟响起，日程安排错乱等问题；

在电脑主板上，操作系统的时间同步、文件创建和修改时间的记录等操作也都与RTC紧密相关，不准确的32.768Khz信号可能造成系统时间错误，进而影响到文件管理和一些对时间敏感的应用程序的正常运行。

对于智能手表这类可穿戴设备，其小巧的体积内对时间精度要求更高，32.768Khz信号质量直接决定了手表显示时间的准确性，影响用户对设备的使用体验。

此外，32.768Khz信号的稳定性对于RTC在长时间运行中的准确性至关重要。在不同的环境条件下，如温度变化、电磁干扰等因素存在时，32.768Khz晶体振荡器如果能够保持稳定的输出，RTC就能持续准确地计时。然而，如果32.768Khz信号的频率由于外界因素发生了哪怕是微小的偏差，经过长时间的积累，也会导致RTC计时出现明显的误差。因此，在设计包含RTC的电路时，工程师们需要采取一系列措施来确保32.768Khz晶体振荡器工作在最佳状态，以保障RTC计时的高精度和高可靠性。

5、YXC推荐计时解决方案

· 32.768Khz谐振器

在计时系统中，32.768Khz的晶振通常用于为RTC提供稳定且精确的时钟信号，与RTC搭配共同确保了电子设备中时间记录的准确性和可靠性。目前主流使用的为封装尺寸3.2*1.5mm、2.0*1.2mm的32.768Khz晶振，YXC还提供了小体积1.6*1.0mm的32.768Khz晶振，用于满足小型化或集成化的计时方案需求。

6、YXC一体式解决方案（RTC+32.768Khz）

为满足计时需求，YXC提供一体式计时解决方案（RTC+32.768Khz）。推荐RTC产品YSN8563，该款RTC封装为SOP-8，通信接口为I2C Bus，满足1.2~5.5V工作电压。同时提供与YSN8563相搭配的32.768KhzHz产品（上述YST310S / YSX2012SK等）。一体化的解决方案简化了开发和调试过程，同时保证了产品的整体可靠性，能够实现更精确的计时功能。

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