为什么时钟都用32768K的晶振

在用单片机设计电路时，需要用到晶振，晶振的大小要根据需要来确定，比如说4M，8M，11.0592M，12M，20M ，甚至还有其他数值的晶振。

在使用时钟芯片 或者使用RTC 功能时，也需要晶振，但是这种晶振我们都用32.768K的晶振，一般把它叫做时钟晶振。比如看DS1302的手册，手册推荐的方框图如下：

时钟框图

为什么单片机的外部晶振有多种选择，而时钟晶振都是32.768K呢？

时钟晶振

时钟频率是一个很重要的概念，系统如果采用外部晶振，以外部晶振为基础，有倍频 或者分频 两种方式可以帮助我们获得其他的时钟频率。

时钟系统中，秒是一个重要的时间单位，1秒正是1Hz ，如果要提高时间精度，那这个1Hz必须要准确。

我们知道，在数字世界里，只有0和1两种可能 ，下面看一个计算：

2^15 = 32768 = 32.768K

2的15次方正好等于32768，反过来讲，如果要把32.768K的时钟频率经过15次分频的话，得到的频率正好是1Hz 。

所以，时钟晶振常用32.768K的晶振。

正在做一个创意时钟，敬请期待。。。

欢迎大家批评指正。

欢迎大家关注“玩转嵌入式”，获取更多电子设计经验。

晶振的四个重要参数

晶振，全称晶体振荡器，它能够产生中央处理器（CPU）执行指令所必须要的时钟频率信号，CPU一切指令的执行都是建立在这个基础上的，时钟信号频率越高，通常CPU的运行速度也就越快。 凡是包含CPU的电子产品，其中至少含有一个时钟源，哪怕我们在电路板中看不到实际的振荡电路，那也是晶振在芯片内部被集成，往往被人们称之为电路系统的心脏。一旦心脏停止跳动，整块电路板可能出现瘫痪的状况。因此晶振的质量问题是很多厂商放在第一位的最终抉择的考虑基础！所以很多客户对日系晶振有了十足的信任感，近年来台系的TXC晶振在国内厂商也有了较高的重视度

晶振质量的好坏由什么决定了？有人会说从外观的崭新程度分辨，或者是外包装，又或者产品印字标识。这一切真的能有助于我们分辨晶振的好坏吗？像晶振这样的电子元器件拿在手上我们是无法判断其好坏程度的，通常晶振人所指的坏即是在电路工作中晶振不起振，或者时而稳定时而不稳定的现象！那么这一切现象终究是归根于质量问题还是晶振参数？

晶振不可忽视的四个参数

1，频率单位，频率单位通常分为KHZ与MHZ，而对于有源晶振和无源晶振来讲，32.768既存在KHZ的单位，也存在MHZ的单位，因此频率的单位一定要标准清晰。

2，精度要求，贴片晶振最高精度通常为10PPM比较常见，比较特殊的精度要求得订货。其次15ppm，20ppm，25ppm，30ppm，50ppm的等级依次分布。插件晶振以圆柱晶振为例，5ppm是其圆柱晶振中精度最高的一个等级，其次10ppm，20ppm，30ppm.

3，负载电容，负载电容有时候是一个非常至关重要的参数，如果晶振的负载电容与晶振外部两端连接的电容参数匹配不正确的话，很容易造成频率偏差，精度误差等等，从而导致产品无法达到最终的精准要求。当然也存在对负载电容参数不是特别严格的厂家，那么我们说说关于音叉晶体一块，常见的负载电容有6PF，7PF，9PF，12.5PF；MHZ晶振常见的负载电容以20PF和12PF最为广泛，其次8PF，9PF，15PF，18PF等等比较常用。

另外，负载电容CL（Load capacitance），它是电路中跨接晶体两端的总的有效电容（不是晶振外接的匹配电容），主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻，与晶体一起决定振荡器电路的工作频率，通过调整负载电容，就可以将振荡器的工作频率微调到标称值。更准确而言，无源晶体的负载电容是一项非常重要的参数，因为无源晶体属于被动元器件，所谓的被动元器件即是自身不能工作，需要外部元器件协助工作，无源晶体即是！

其中：

CS为晶体两个管脚之间的寄生电容（又名晶振静态电容或Shunt Capacitance），在晶体的规格书上可以找到具体值，一般0.2pF~8pF不等。如图二是某32.768KHz的电气参数，其寄生电容典型值是0.85pF（在表格中采用的是Co）。

CG指的是晶体振荡电路输入管脚到GND的总电容，其容值为以下三个部分的和。

● 需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容 Ci

● 晶体震荡电路PCB走线到到GND的寄生电容CPCB

● 电路上外增加的并联到GND的外匹配电容 CL1

CD指的是晶体振荡电路输入管脚到GND的总电容。容值为以下三个部分的和。

● 需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容， Co

● 晶体震荡电路PCB走线到到gnd的寄生电容，CPCB

● 电路上外增加的并联到GND的外匹配电容， CL2

既然晶振的负载电容是一个非常重要的参数，如果此项参数与外部电容匹配不正确会导致什么样的现象？晶振两端的等效电容与晶振标称的负载电容匹配不正确，晶振输出的谐振频率将与标称工作的工作频率会产生一定偏差（又称之为频偏），负载电容（load capacitance）主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻，它与石英谐振器一起决定振荡器的工作频率，通过调整负载电容，一般可以将振荡器的工作频率调到标称值。应用时我们一般外接电容，便是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容，对于要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容，这样便可以使得晶振工作的频率达到标称频率。所以合理匹配合适的外加电容使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容显得十分重要。

负载电容常用的标准值有12.5 pF，16 pF，20 pF，30pF，负载电容和谐振频率之间的关系不是线性的，负载电容变小时，频率偏差量变大；负载电容提高时，频率偏差减小。图3是一个晶体的负载电容和频率的误差的关系图。

例外情况：

现在有很多芯片内部已经增加了补偿电容（internal capacitance），所以在设计的时候，只需要选按照芯片datasheet推荐的负载电容值的选择晶体即可，不需要额外再加电容。但是因为实际设计的寄生电路的不确定性，最好还是预留CL1/CL2的位置。

4，温度参数，通常我们所指的是工作温度，因为不同产品需要用到不同的参数，比如汽车级需要用到汽车级的温度-40到105摄氏度，工业级需要用到-40到85摄氏度，消费类产品-20到75常规即可。这也是我们晶振人通常会询问客户是做什么产品的一个原因。只有在真正了解客户的产品用途之后，我们才可以判断客户所需晶振的温度参数。

相关问答

时钟和晶振的作用是什么?

晶振的作用就是给单片机提供一个时钟信号(一个非常稳定的频率信号),使单片机各内部组件同步工作,并且在和外部设备通信时是也能达到同步。晶振的作用就是给单...

晶振和时钟源有什么区别，或者有什么联系?

晶振是电路中常用用的时钟元件,全称是叫晶体震荡器,在单片机系统里晶振的作用非常大,他结合单片机内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单片机的一切指令...

cpu时钟晶振工作原理?

cpu时钟晶振的工作原理:当在石英两电极外加电压后,晶片会发生形变,反过来,如果外力使得晶体变形,两极上又会产生电压,这就是我们所说的压电效应。我们正是...

晶振电路时钟怎么计算?

1.时钟周期即晶振的单位时间发出的脉冲数,12MHZ=12×10的6次方,即每秒发出12000000个脉冲信号,那么发出一个脉冲的时间就是时钟周期,即1/12微秒。2.一个机器...

实时时钟晶振的频率是多少?

如果是长时间,肯定是实时时钟好,精度的话,10MHz你要看晶振本身的精度,如果是5%的话,偏差也很大了.如果短时间,ms级之类,肯定高频好.就稳定生和可靠性而言,我...

时钟晶振电路是什么?

时钟晶振电路是一种利用石英晶体的压电效应来产生稳定、精确的时钟信号的电子电路。晶体在特定频率下产生机械共振,将其与反馈环路相结合,可生成频率高度稳定...

主板实时时钟晶振由谁供电?只是电池供电还是5v待机电压也会...

主板实时时钟晶振由谁供电?只是电池供电还是5v待机电压也会供电?举报主板2人讨论513次围观关注问题写回答讨论回答(2)ZOL2012youxi纯主板是CMOS电池...

时钟芯片旁的晶振为什么那么容易坏?

可以看下其他相关部件有没有匹配好,同时要检查看是否跟晶振的精度参数值有关,精度低的晶振质量差在产品中就容易坏可以看下其他相关部件有没有匹配好,同时要...

电能表中计量芯片旁的晶振起什么作用?

计量芯片工作需要时钟,晶振为计量芯片提供工作时钟。数字电路中,主要分为两类电路,逻辑电路和时序电路,逻辑电路不需要时钟,时序电路需要时钟,许多芯片内...计...

晶振时钟是什么?

晶振时钟是一种基于晶振器技术实现的精准时钟。晶振时钟利用晶体振动器的自然频率来实现时钟计时,它通过控制晶体振动的频率来实现时钟的稳定性和精度。晶振...