【转】几毛钱的32768晶振，这也能写出一篇干货？

故事是这样子的：

这是某电力产品的一个真实案例：一批电计量产品存在仓库没上线，刚好南方天湿气重PCB上凝露，出现大量32768停振情况。所以今天我们要跟大家分享的就是32768晶振，后面我们还会提到几个相关的案例和注意事项。

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  一张图看尽石英晶振家族

音叉不仅仅是个学名，而是真实的存在的结构（图中叉形部分就是切割好的石英）。

看完这个结构，后面讲到一个案例（生产中32768大量损坏）时就容易理解了。

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32768晶振要求配15pF电容吗/p>

认真的说，这是一个经常出现的设计误区，包括 上很多关于32768晶振的问答。

我读书时（忽略我的年纪）也确实这样做的：去电子市场买来32768晶振，参照别人的原理图配上15pF，22pf的电容就直接用。现在来看，这只是入门级的经验值而已。

比如，同样是日本KDS品牌的2*6封装的32768晶振，就有两种负载电容：

DT-26 32.768kHz  6PF    10PPM

DT-26 32.768kHz  12.5PF  10PPM

负载电容（英文符 CL或者CLoad）是2部分构成的：一部分是焊接的物料/实际电容，另一部分是PCB走线、焊盘引起的寄生电容/杂散电容Cstray （一般2-5pF）。

至此，已经解决了一部分人的疑惑：哦，原来晶振datasheet中的负载电容参数，并不是我要贴的电容值。

计算公式和图示如下：

你也许会有疑问：我用的MCU原厂提供的参考设计，根本就没有图中的RD和RF。

是的！没错！RD在目前流行的MCU中很少见。RF有少部分MCU或者IC还在用。

振荡波形发生畸变、削峰时，可使用RD（几十K到几百K）。

RF常见采用1M欧姆，一般参照IC的datasheet，跟IC设计/内部驱动有关。

问题来了：我见过有的单片机接了32768晶振，但是没接负载电容的，是有这种情况吗/p>

答案是肯定的，因为有的IC可以配置选用内部的负载电容，比如Ti的MSP430x2xxx系列，内部配备了1pF，6pF，10pF，12.5pF四档负载电容可选。

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32768晶振误差有多大/p>

晶振的误差用PPM（百万分之一）来表示，误差由三部分构成：出厂误差，温度漂移，以及年老化率。

出厂误差：一般是出厂前筛选控制一个范围出来，比如±10PPM；

温度漂移：如图，32768晶振有个典型的温度曲线；

从图片的几个典型值来看，30个PPM每天漂不到3秒钟嘛，有必要补偿吗/p>

做国 电表的朋友肯定不会这样想，因为标准要求时钟误差小于每天0.5秒。这其实是一个头疼事，因为这就要求出厂误差加温漂控制到小于5PPM。解决方案有两个：

一、SoC方案，要求主控MCU配备支持误差修正的RTC模块以及温度采集。TI的msp430系列，部分型 带有RTC模块，支持写入校准值和温度补偿值。钜泉计量MCU，HT6xxx中也配备了带补偿的RTC模块，如图介绍。

在TI芯片中也有类似的机制。

当然，这不是哪家芯片厂自己想出来的；追根溯源，这个在bluetooth官方的specification中有明确的要求和约定。

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32768晶振案例、设计、生产注意事项

A、注意手册中的精度参数、负载电容、ESR等指标。

B、插件封装的32768晶振，有人喜欢外壳焊接接地。如果手工焊接，烙铁温度过高或者焊接时间太长，很容易造成晶振的永久性损坏。这个也是真实的生产案例。

C、文章开头，南方天潮湿的这个案例中，晶振区域、相关引脚一定要涂三防漆保护。

D、超声波焊接塑胶外壳，非常容易引起32768晶振的损坏（频率接近，超声波引起晶振内音叉共振），这种真实案例也很多，切记！切记!

E、PCB layout中晶振布局和走线。 上也有，不多讲，此处只给出几个参考设计。

F、晶振、精密运放等器件，经常是怕焊锡膏的。原因是什么锡膏等对弱信 是有影响的。我们也有多个生产后测试不良（清洗后板子后工作正常）的案例。

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CAMBRIDGE UNIVERSITY书中的几个振荡电路赏析

原文出处

相关资源：晶体学查看软件_晶体结构查询-软件测试其他资源-CSDN文库