RTC晶振为何钟情32.768KHz?

RTC(Real-Time Clock,实时时钟)电路是常见的电路,其中的晶振标称频率一般为32.768kHz。

下图是“电路啊”设计的一款电路模块的正反面,其中用到RTC芯片DS1307,使用的晶振是32.768KHz。

下图是“电路啊”设计的一款电路板,采用君正的主控芯片,该芯片内含RTC,需要外接的晶振为32.768KHz:

RTC晶振钟情32.768KHz,这是为什么呢?

原因有以下几方面。

1、便于分频获得准确的秒信号:32768=2的15次方,这意味着32.768KHz的晶振产生的时钟信号经过15 次分频后,能够产生频率为1Hz的信号,而1Hz的信号正好对应每秒钟一次的计时,非常适合用于实时时钟来确定时间和日期。如果使用其他频率的晶振,想要得到准确的1Hz秒信号,在分频操作上可能会更加复杂,并且难以保证精确性。

2、低功耗:32.768KHz的晶振工作在相对较低的频率,相比于更高频率的晶振,其功耗更低。对于一些依靠电池供电且需要长时间运行的设备,如电子手表、智能水表、电表等,使用低功耗的32.768KHz晶振可以减少电池的消耗,延长设备的使用时间。

3、尺寸和功耗的折中:频率与晶振的尺寸呈反比关系,频率越低,晶振的尺寸越大。32.768KHz的频率在满足低功耗需求的同时,晶振的尺寸也不会过大,是一种比较理想的折中选择。

4、成本较低:在晶振的生产和制造中,32.768KHz的晶振由于应用广泛、产量大,其成本相对较低。对于大规模生产的电子设备来说,使用成本较低的晶振可以降低整体的生产成本。

5、符合人听觉范围外频率:32.768KHz是第一个为2的整次方且超过人听觉范围的频率。人耳的听觉范围一般在20Hz到20kHz之间,使用32.768KHz 的晶振可以避免产生人耳可听到的噪音干扰。

6、历史沿用和技术成熟:从石英钟表时代开始,就采用32.768KHz的晶振来实现准确的计时,经过长期的发展和应用,相关的技术已经非常成熟和稳定。并且在后续的电子设备发展中,为了保持时间计量的准确性和兼容性,也继续沿用了这一频率的晶振。

以上,算是一个有趣的冷知识,在玩电子的路上,希望大家enjoy!

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