
关于晶振标称频率与实际输出频率之间误差,晶诺威科技解释如下:
晶振的标称频率(规格书上写的频率)和实际输出频率之间的误差,是不可避免的。这个误差通常用PPM(Parts Per Million,百万分之一) 来衡量,它代表了晶振的频率精度。简单来说,PPM值越小,这颗晶振就越精准。
如何理解与计算这个误差?
这个误差可以通过一个简单的公式计算:

举个例子,一颗标称频率为32.768kHz的晶振,如果实测频率为32.7685kHz,那么它的误差就是:

这个15.26 PPM的误差意味着什么?如果用在手表上,大约每天会产生1.3秒的走时误差。
误差主要来自哪里?
实际应用中的频率误差,是由多种因素共同造成的,主要包括以下几个方面:
* 温度变化(最主要因素):温度是影响晶振频率稳定性的头号因素。随着温度变化,石英晶体的物理特性会改变,导致频率发生偏移。晶振的规格书中通常会给出两个指标:
* 调整频差 (Frequency Tolerance):在标准室温(通常是25°C)下的初始频率偏差。
* 温度频差 (Frequency Versus Temperature Characteristics):在晶振整个工作温度范围(比如-40°C到85°C)内,因温度变化引起的最大频率偏差。
* 电路设计不匹配:晶振工作需要匹配精确的负载电容。如果电路板上的实际负载电容值与晶振规格书要求的额定值不匹配,就会导致频率发生系统性偏移。
* 老化效应:随着时间的推移,晶振内部的晶体和电极等材料会缓慢发生物理化学变化,导致频率发生微小的、不可逆的长期漂移,这个过程被称为老化。
* 其他因素:电源电压的波动、外部的机械振动或冲击,也可能导致频率产生瞬时或永久性的变化。
如何应对这个误差?
1、 选型是关键:根据你的应用对精度的要求,选择合适PPM等级的晶振。例如,精度要求高的场合(如GPS、通信设备)应选择PPM值更小的温补晶振(TCXO)或恒温晶振(OCXO)。
2、 优化电路设计:严格按照晶振规格书设计匹配电路,特别是负载电容。注意PCB走线带来的寄生电容,使用精度高、温漂小的电容。
附:晶诺威科技产32.768KHz晶振SMD3215系列电气参数如下:

