Präziser Rechteckgenerator 32768 Hz

Sie haben grundsätzlich zwei Möglichkeiten: Kaufen Sie einen Kristall und bauen Sie einen Oszillator oder kaufen Sie einen Oszillator. Wenn Sie einen Oszillator kaufen, sollte er den Spezifikationen auf dem Datenblatt entsprechen, und wenn diese Ihren Anforderungen entsprechen oder diese übertreffen, ist alles in Ordnung. Typischerweise verwenden solche Oszillatoren 1,8-V-, 2,5-V- oder 3,3-V- und manchmal 5-V-Stromversorgungen. Die Einschaltdauer kann 40 % oder 60 % statt 50,00 % betragen (viele sind mit 45–55 % bewertet).

Wenn Sie einen Oszillator bauen, könnte es so einfach sein wie ein ungepuffertes CMOS-Gate, ein paar Widerstände und ein Paar NP0-Lastkondensatoren. Kleine Stimmgabelquarze wie 32,768 kHz lassen sich leicht übersteuern, sodass ein Gleichgewicht besteht zwischen einem Oszillator, der unter allen Bedingungen zuverlässig startet, und einem, der den Quarz übersteuert, was zu Frequenzdrift und sogar zu einem Ausfall führt. Einer der Widerstände steuert das, der andere ist nicht so kritisch und dient nur zur Vorspannung des Gates. Die Lastkondensatoren werden aus dem Quarzdatenblatt berechnet, auf dem Sie viele Referenzen finden können. Das Tastverhältnis kann, wie bei einigen Arten von Oszillatoren, auch nicht ganz so nahe an 50,0 % liegen, wenn Sie einen 32,768-kHz-Quarz (die gebräuchlichste Art) verwenden.

Wenn Sie tatsächlich ein Tastverhältnis von sehr nahe an 50,0 % benötigen, können Sie einen Quarz mit 65,536 kHz beziehen, daraus einen Oszillator herstellen und ihn mit einem Flip-Flop teilen, was bei stabiler Stromversorgung sehr nahe an 50,0 % liegt . Möglicherweise finden Sie auch einen Oszillator in diesem Frequenzbereich.

Einige Oszillatoren verwenden einen Kristall im Inneren, der bei der Ausgangsfrequenz arbeitet, einige verwenden einen höherfrequenten Kristall und eine Schaltung, um die Ausgangsfrequenz abzuleiten (nicht unbedingt ein einfacher Teiler), und einige verwenden einen MEMS-Resonator und einige Schaltungen. Letztere sind tendenziell etwas weniger stabil als ein Quarz, aber um Größenordnungen besser als ein 555er.

Sie sollten das Füllhorn an Datenblättern für Oszillatoren und Quarze durchlesen und mit Ihren angegebenen und nicht angegebenen Anforderungen vergleichen.

Der beste Weg, um einen Antrieb mit 32768 Hz und 50 % Einschaltdauer zu erhalten

Während Sie sicherlich einen Quarzoszillator bauen oder erwerben können, biete ich eine potenziell sehr billige Lösung an, die auf dem DS3231 RTC-Chip (nicht dem DS3231M) basiert, der einen 32768-Hz-Rechteckwellen-Taktausgang erzeugt:

1. Der Osc ist gut für +/-3,5 ppm über einen weiten Temperaturbereich
2. Sie können die Kristallalterung berücksichtigen oder eine Abstimmung vornehmen, um eine Anpassung auf besser als 1 ppm vorzunehmen.

Es gibt auch Nachteile:

1. Sie müssten eine MCU (und I2C) verwenden, um den Taktchip anfänglich einzurichten.
2. Sie benötigen BBU, da der Chip bei Stromausfall zurückgesetzt wird. Wenn Sie bereits eine MCU haben, die den Chip initialisieren kann, benötigen Sie natürlich keine BBU.

Eine im Handel erhältliche DS3231-RTC-Uhr wird mit integrierter BBU geliefert und kostet normalerweise weniger als 10 US-Dollar

Hinweis: Sie können keinen DS3231M verwenden, da der Chip keine genaue Uhr erzeugt (obwohl er einigermaßen stabil ist). Die Zeitwerte (wofür Sie normalerweise die RTC verwenden würden) werden durch Hinzufügen oder Fehlen von 32.000 Taktzyklen eingestellt, um die genaue Zeit beizubehalten.

Vor ein paar Jahren habe ich einen DS32kHz in einer Uhr verwendet. Es ist immer noch in verschiedenen Paketen wie DS32KHZS#T&R erhältlich ... es könnte Ihre Anforderungen erfüllen.