AT切晶体只针对MHZ频率的石英晶体,如何转换成32.768KHZ频率?

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         生产厂家经常用的32.768K晶振大家都知道,这是一种专用于时计系统的时钟晶振,拥有优良的稳定性,耐高温性,耐冲击性,耐恶劣环境,提供基准时钟信号,让产品有一个时钟周期,才能让产品正常使用.晶振的切形主要有两种,一种是AT切,一种是BT.

        音叉32.768KHZ晶体频率温度曲线为二次抛物线,随着工作温度偏离常温25℃越远,温漂也随之变大,-10℃~60℃其温漂达到将近50ppm,如按工业级-40℃~85℃计算,温漂高达151ppm,难以适应工业级工作温度范围的电子产品,对其进行温度补偿也较为困难,因此,市面上针对32.768KHZ的温补晶振很少,且价格极为昂贵.

        对于一般的消费类电子行业,如需工业级-40℃~85℃,且温度频差控制在±30ppm以内,使用普通音叉型32.768KHZ晶体,是无法满足要求的.然而,如果能将晶片切型改为AT切的切型,那么工业级温度频差控制在±30ppm以内将不成问题.下面来了解一下AT切32.768KHZ钟振是如何实现的.

        AT切晶体频率温度曲线为三次曲线,呈躺着的"S"型曲线,随着温度的变化,温漂呈"S"型轨迹变化,大致在-10℃和+60℃时,有两个"拐点",即温漂又会反方向拐回来.因此,只要控制好晶片的切角在一定的公差范围内,那么保证两个拐点温漂在-40℃~85℃时不超过±30ppm并不是一件难事.然而,AT切晶体只针对MHZ频率的石英晶体,如何转换成32.768KHZ频率?

        以上提到钟振的高精度和高稳定性,关键在于钟振减少繁琐的晶体负载匹配过程,且使用了专业的振荡IC,提高了产品的稳定性.32.768KHZ钟振,采用AT切MHZ晶片通过分频方式,大大改良了产品的温度频差特性.然而,不得不指出,采用MHZ分频做出的32.768KHZ在功耗上面会略比使用KHZ最为振荡源的功耗会略大,一般工作输入电流<0.5mA (3V),静态消耗电流<10uA,功耗从实际测试上看,还是比较小的.因此,对32.768KHZ音叉晶振频率有特定的温度频差要求的产品,不妨可以考虑一下钟振32.768KHZ.

        钟振32.768KHZ通过分频方式,便可以实现.如采用AT切16.777216MHZ晶体,通过512分频,那么就可以得到想要的32.768KHZ频率.钟振实现对频率的分频并不困难,都集成在振荡IC内部.因此,使用AT切MHZ分频实现的32.768KHZ钟振,在频率温度特性上,有很大的改良,在没有进行温度补偿的时候,-40℃~85℃条件下,温度频差保持在±30ppm甚至±20ppm都是可以实现的.

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