RTC晶振32.768KHz精度该如何调整？

RTC的主要作用是提供准确的时间基准，计时不准的RTC将失去其意义。

目前，部分芯片内部已集成RTC，实际测试中在电池供电6小时环境下芯片内部RTC的偏差大约在1-2分钟。因此，若对RTC实时时钟有更高的要求则需优先考虑外扩RTC，同时要求时钟精度更高的RTC，比如PCF8563。

（图一）

RTC设计电路简约而不简单，时钟芯片的选择、晶振的选择、电路设计、器件放置、阻抗控制、PCB走线规范均会影响RTC的时间基准的稳定性。图1为RTC芯片PCF8563电路设计。

晶振外接电容的选择，如图二所示：

（图二）

负载电容：

Cload= [ (Ca*Cb)/(Ca+Cb) ]+Cstray

其中Ca、Cb为接在晶振两引脚到地的外接电容，又叫对地电容，Cstray为晶振引脚至芯片管脚的走线电容（即杂散电容总和），一般Cstray的典型值取4~6pF之间。

如要满足晶振12.5pF负载电容的要求：

Cload= [ (15*15)/(15+15) ]+5=12.5pF

由于RTC的晶振输入电路具有很高的输入阻抗，因此它与晶振的连线犹如一个天线，很容易耦合系统其余电路的高频干扰。而干扰信号被耦合到晶振引脚导致时钟数的增加或者减少，考虑到线路板上大多数信号的频率高于32.768kHz，所以通常会发生额外的时钟脉冲计数，因此晶振应尽可能靠近OSC1和OSC2引脚放置，同时晶振、OSC1和OSC2的引脚布成地平面。

如图1所示，R56、R57为I2C总线上拉电阻，PCF8563中断输出及时钟输出均为开漏输出，所以也需要外接上拉电阻，如图1中的的R58、R59，若不使用这两个信号，对应的上拉电阻可以不用。

对于PCF8563芯片，需外接时钟晶振32.768kHz(如图1的X1)，推荐使用±20ppm或更稳定的晶振。PCF8563典型应用电路推荐使用15pF的晶振匹配电容，实际应用时可以作相应的调整，以使RTC获得更高精度的时钟源。一般晶振匹配电容在15pF～21pF之间调整(相对于±20ppm精度的32.768kHz晶振)，15pF电容时时钟频率略偏高，21pF电容时时钟频率略偏低。晶诺威科技建议选择18pF的外接电容较为合适。但值得一提的是，基于电路板实际杂散电容的差异，也曾遇到外接电容取值为22pF时, 时钟晶振32.768KHz输出频率最靠近中心频率的现象。

RTC晶振32.768KHz精度调整方法

• 设置PCF8563时钟输出有效(CLKOUT)，输出频率为32.768KHz；

• 使用高精度频率计测量CLKOUT输出的频率；

• 根据测出的频率，对CB1、CB2、CB3作短接或断开调整，频率比32.768kHz偏高时，加大电容值，频率比32.768KHz偏低时，减小电容值。

说明：

图1中的C41、C42、C43的值在1pF～3pF之间，根据实际情况确定组合方式，以便于快速调整，推荐使用(3pF、3pF、3pF)、(1pF、2pF、3pF)、(2pF、3pF、4pF)。

注：

• 以上RTC芯片PCF8563规定所需32.768KHz晶振为无源晶振，其负载CL为12.5pF， 频率精度为 ±20ppm。但也有芯片对32.768KHz晶振负载要求为6pF、7pF或9pF,请严格按照芯片指导说明选择规格晶振。

• 图中晶振规格为日本精工SC-32S无源贴片晶振32.768KHz，其替换料为爱普生FC-135。