RTC 晶振精度
RTC 计时误差换算(ppm ↔ 秒/天 ↔ 分钟/年),32.768 kHz 音叉晶振温度漂移估算,以及负载电容 C1/C2 选择。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
误差(秒/天) = ppm × 86400 / 106 (1 ppm ≈ 0.0864 s/天)
误差(分钟/年) = 秒/天 × 365 / 60 (1 ppm ≈ 0.526 min/年)
音叉晶振温漂:Δf/f = −β · (T − T0)²,β ≈ 0.034 ppm/°C²
负载电容:CL = C1·C2/(C1+C2) + Cstray → C1 = C2 = 2(CL − Cstray)
原理与说明
RTC 的走时误差取决于 32.768 kHz 晶振的实际频率。频率偏差以 ppm(百万分之一)表示,1 ppm 每天累积约 0.0864 秒,每年约 31.5 秒。
音叉晶振的温度特性
- 32.768 kHz 音叉晶振的频率—温度曲线是开口向下的抛物线:在拐点温度 T0(约 25 °C)频率最高,偏离 T0 越远越慢。
- 抛物线系数 β 典型值 0.034 ppm/°C²(数据手册常写 −0.034 ± 0.006 ppm/°C²;旧版工具使用 0.042)。例如 −20 °C 时温漂约 −69 ppm,即每天慢约 6 秒。
- 总误差 = 初始精度(如 ±20 ppm)+ 温漂 + 负载电容失配 + 老化(约 ±3 ppm/年)。
负载电容
- 晶振在规定的负载电容 CL 下才振荡在标称频率。两个电容串联再加上杂散电容(引脚、走线约 2–5 pF)应等于 CL。
- 低功耗 RTC 常用 6 pF / 7 pF 晶振,驱动电流小;12.5 pF 晶振起振更稳但功耗略高。务必按 RTC 芯片推荐的 CL 选型。
- 晶振走线尽量短、远离高速信号,下方铺地并做地环保护,避免漏电与干扰。