晶振PPM誤差分析與計(jì)算方法

· 晶振精度指標(biāo)：PPM

晶振精度通常用 PPM（Parts Per Million，百萬(wàn)分之一）來(lái)衡量，這一單位描述了晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性或偏差程度。PPM 表示實(shí)際輸出頻率與標(biāo)稱頻率之間的相對(duì)誤差，是衡量晶振頻率精度的重要參數(shù)。

· 如何計(jì)算晶振的頻率差

頻率差反映了晶振的實(shí)際頻率與標(biāo)稱頻率之間的差異。通過(guò)公式計(jì)算頻率差的PPM值如下：：

PPM=（實(shí)際頻率?標(biāo)稱頻率）/標(biāo)稱頻率 X 106

釋義：

- 實(shí)際頻率：通過(guò)頻率計(jì)或其他適當(dāng)?shù)膬x器測(cè)量得到的晶振的實(shí)際工作頻率。

- 標(biāo)稱頻率：晶振制造商在晶振規(guī)格書(shū)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)稱頻率。

示例：

例如，標(biāo)稱頻率為 32.768 kHz 的晶振，如果實(shí)際測(cè)得的頻率為 32.7685 kHz，那么PPM的計(jì)算如下：

PPM=（32768.5Hz?32768Hz）/32768Hz*106≈15.26

· 頻差類型：常溫頻差V.S.溫度頻差

晶振的頻率穩(wěn)定性在不同溫度條件下會(huì)有所變化，針對(duì)晶振而言，其頻率精度一般包括常溫頻差和溫度頻差兩個(gè)重要指標(biāo):

1、常溫頻差(Frequency Tolerance)：在YXC規(guī)格書(shū)里也稱作頻率偏差（見(jiàn)下圖），是與常溫（25°C）下標(biāo)稱頻率之間的偏差，通常以百萬(wàn)分率（PPM）表示。

2、溫度頻差(Frequency Versus Temperature Characteristics)：在YXC規(guī)格書(shū)里也稱作頻率-溫度特性（見(jiàn)下圖），指在設(shè)定的工作溫度范圍內(nèi)，實(shí)際頻率相對(duì)標(biāo)稱頻率的最大偏差值，同樣以百萬(wàn)分率（PPM）表示。

· RTC晶振32.768KHz頻率精度PPM值及時(shí)間偏差計(jì)算

對(duì)于 32.768kHz 的 RTC 時(shí)鐘晶振，可以通過(guò)其頻率精度（PPM）推導(dǎo)出每日的時(shí)間誤差范圍。具體步驟如下：
舉例：若晶振32.768KHz精度為±10PPM，一天時(shí)間誤差計(jì)算公式如下：
10(PPM)×24(1天=24小時(shí))×60（1小時(shí)=60分鐘）×60（1分鐘=60秒）=864000*1/1000000=0.864秒
即：該RTC晶振每天的時(shí)間誤差不超過(guò)0.864秒，即：若為+10PPM，每天最多快0.864秒，若為-10PPM，每天最多慢0.864秒。

· RTC 時(shí)鐘晶振 32.768kHz 每日時(shí)間誤差參照表：

I）±10PPM：實(shí)際頻率范圍為32768.32768Hz~32767.67232Hz，每天時(shí)間誤差為0.864×1=0.864秒，月誤差25.92秒，一年時(shí)間總偏差為5.184分鐘。

lI) ±20PPM：實(shí)際頻率范圍為32768.65536Hz~32767.34464Hz，每天時(shí)間誤差為0.864×2=1.728秒，月誤差51.84秒，一年時(shí)間總偏差為10.368分鐘。

lII) ±30PPM：實(shí)際頻率范圍為32768.98304Hz~32767.01696Hz，每天時(shí)間誤差為0.864×3=2.592秒，月誤差77.76秒，一年時(shí)間總偏差為15.552分鐘。

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