實時時鐘（Real-Time Clock，簡稱RTC）是一種專用的集成電路，用于提供精確的時間基準(zhǔn)。32.768kHz晶振因其二進(jìn)制分頻的便利性而成為RTC中最常用的時鐘源，確保RTC在各種應(yīng)用場景中能夠提供可靠和準(zhǔn)確的時間基準(zhǔn)。
根據(jù)是否內(nèi)部集成可以分為內(nèi)置晶體RTC（Integrated Crystal RTC）與外置晶體RTC（External Crystal RTC）兩類。內(nèi)置晶振RTC一致性更好，但靈活性較低且成本較高；外置晶振RTC具備更高的靈活性與更強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠更好地滿足不同應(yīng)用場景和環(huán)境需求。然而，在32.768kHz晶振的選型中，由于晶體特性差異和電路設(shè)計復(fù)雜性，可能會導(dǎo)致匹配不佳，從而影響時鐘信號的精度和穩(wěn)定性。
采用完整的 RTC 組合方案，包括優(yōu)化的電路設(shè)計和精確的參數(shù)匹配，能夠顯著提高系統(tǒng)的整體精度和穩(wěn)定性。本文將介紹YXC外置晶體RTC YSN8563搭配YXC 32.768kHz晶振的組合方案。
一、YXC時鐘芯片YSN8563介紹
YSN8563是一款為需要高精度時間管理和低功耗應(yīng)用設(shè)計的實時時鐘芯片。其核心優(yōu)勢在于卓越的時間保持能力以及較低的電流消耗特性，同時采用I2C總線技術(shù)，支持最高400Kbit/s的總線速度，顯著提升數(shù)據(jù)傳輸效率。YSN8563還具備豐富的功能集，包括但不限于可編程的日歷鬧鐘、定時器和周期性中斷功能，為用戶提供了靈活且高效的時間控制解決方案。
YSN8563產(chǎn)品圖
特征：
- 支持報警、定時器與中斷功能
- 工作溫度：-40℃~+85℃
- 低功耗：0.9μA（典型值）
- 供電電壓：1.2V~5.5V
- I2C總線通信接口
- 內(nèi)置匹配電容
- 外置晶體：32.768kHz
- 封裝：SOP8 & TSSOP8
- Pin-to-Pin兼容PCF8563
詳細(xì)參數(shù)：
YSN8563由振蕩電路（Oscillator）、實時時鐘核心（RTC Core）、寄存器（Register）、電源管理（Power Management）、I2C接口（I2C Interface）以及中斷輸出電路（Interrupt/Fout）等構(gòu)成。YSN8563的實時時鐘核心主要負(fù)責(zé)提供精確的時間管理，其時鐘信號和頻率源由內(nèi)部振蕩電路與外部32.768kHz晶振共同提供。
YSN8563構(gòu)成框圖
YSN8563引腳功能示意
YSN8563封裝尺寸圖
YSN8563在技術(shù)參數(shù)和性能方面與PCF8563相當(dāng)，能夠滿足替代需求。此外，YXC還提供詳盡的基礎(chǔ)方案設(shè)計和技術(shù)支持，有助于用戶在設(shè)計和開發(fā)過程中實現(xiàn)更高的準(zhǔn)確性和可靠性。
- 32.768kHz晶振匹配方案
晶振是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成的時鐘頻率器件，主要為電子系統(tǒng)提供高度穩(wěn)定的時鐘信號，實現(xiàn)精準(zhǔn)計時，確保系統(tǒng)各部件的同步運(yùn)行。
32.768kHz晶振是一種低頻石英晶體諧振器，廣泛用于實時時鐘（RTC）和其他需要精確時間基準(zhǔn)的電子設(shè)備中。YXC提供多種封裝形式的32.768kHz晶振，用于滿足多樣化方案設(shè)計需求。
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產(chǎn)品系列 |
封裝尺寸（mm） |
標(biāo)稱頻率 |
頻率誤差 |
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YSX1610SK |
1.6x1.0x0.5 |
32.768kHz |
±10ppm、±20ppm |
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YSX2012SK |
2.0x1.2x0.6 |
32.768kHz |
±10ppm、±20ppm |
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YST310S |
3.2x1.5x0.8 |
32.768kHz |
±10ppm、±20ppm |
?
YXC 32.768kHz產(chǎn)品列表
- RTC YSN8563 + 32.768kHz組合方案
選擇合適的32.768kHz晶振對于確保時鐘的準(zhǔn)確性與可靠性至關(guān)重要。YXC提供的32.768kHz晶振與YSN8563芯片高度匹配，配套方案能夠確保RTC系統(tǒng)的精度和可靠性。
以下測試結(jié)果展示了RTC YSN8563搭配YXC 32.768kHz晶振實現(xiàn)的時鐘頻率穩(wěn)定性。
測試條件：
1、RTC：YSN8563
- YXC外置晶振時鐘芯片
- 晶振：YST310S
- YXC 諧振器
- 標(biāo)稱頻率：32.768kHz
- 封裝：3.2*1.5mm
- 負(fù)載電容：12.5pF
- 外掛電容：15pF
測試結(jié)果：
RTC時鐘方案頻率偏差為-3.8PPM，具備優(yōu)異的頻率穩(wěn)定性
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測試條件 |
測試結(jié)果 |
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RTC |
32.768kHz |
外掛電容 |
頻率偏差 |
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YSN8563 |
YST310S?(CL=12.5pF) |
15pF |
-3.8PPM |
?
實際測試數(shù)據(jù)展示
YSN8563與32.768kHz晶振組成的時鐘方案，能夠在低功耗條件下實現(xiàn)精準(zhǔn)的時間控制，適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、工業(yè)自動化系統(tǒng)、汽車電子、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、智能電表及醫(yī)療設(shè)備等各類應(yīng)用場景。該方案有效提升系統(tǒng)的能效、準(zhǔn)確性和安全性，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級。
