晶振频偏导致电子时钟/石英钟表时间不准原因分析

晶振频偏导致电子时钟/石英钟表时间不准原因分析

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电子时钟/石英钟表内部用于计时的关键电子元件为石英晶振,标称频率为32.768KHz。随着石英晶振的老化,其频率会随Q品质因数下降而发生漂移现象。在晶振32.768KHz的实际电路应用中,可通过微调外接电容的容量或依靠CMOS集成电路中的逻辑调频办法主动补偿,达到调整时间日差之目的。

外接电容调整方法如下:

电容值增大,使晶振频率偏负向变化,时间则减慢;电容值减小,使晶振频率偏正向变化,时间则加快。

晶振频偏导致电子时钟/石英钟表时间不准原因分析

电子时钟/石英钟表所选用的石英晶振的频偏(调整频差)应该≤10PPM。如果晶振本身的频偏超出规范要求,换句话说,使用上述办法依旧无法满足时间日差规定规范,建议采用合格石英晶振替换现有晶振,从根本上消除时间不准问题。

晶振32.768KHz频率精度与时间误差的变化量

±10PPM:频差为:32768.32768Hz~32767.67232Hz,每天时间误差为0.864×1=0.864秒,一年时间总偏差为5.184分钟。

±20PPM:频差为:32768.65536Hz~32767.34464Hz,每天时间误差为0.864×2=1.728秒,一年时间总偏差为10.368分钟。

±30PPM:频差为:32768.98304Hz~32767.01696Hz,每天时间误差为0.864×3=2.592秒,一年时间总偏差为15.552分钟。

若晶振32.768KHz精度为±10PPM,一天时间误差计算公式如下:

10(PPM)×24(1天=24小时)×60(1小时=60分钟)×60(1分钟=60秒)=864000*1/1000000=0.864秒

即:该RTC晶振每天的时间误差不超过0.864秒,即:若为+10PPM,每天最多快0.864秒,若为-10PPM,每天最多慢0.864秒。

拓展阅读:1ps(皮秒)等于多少(ns)纳秒?

答:1ps等于10^-3ns,即:0.003ns。

解释如下:

“s”是英文“second”的缩写,中文意思是“秒”。

1ps (皮秒) 1皮秒=0.000,000,000,001秒=10^_12秒。

1ms (毫秒) 1毫秒=0.001秒=10^_3秒 (millisecond)。

1μs (微秒) 1微秒=0.000,001=10^_6秒 (microsecond)。

1ns (纳秒) 1纳秒=0.000,000,001秒=10^_9秒 (nanosecond)。

1fs (飞秒) 1飞秒=0.000,000,000,000,001秒=10^_15秒。

时间单位的换算关系:

一年=12个月,一个月=30天,一天=24小时,1小时=60分钟,1分钟=60秒。

时钟各指针的角度关系:

1、普通钟表相当于圆,其时针或分针走一圈均相当于走过360°角。

2、钟表上的每一个大格对应的角度是:30°。

3、时针每走过1分钟对应的角度应为:0.5°

电话:0755-23068369