Thạch anh 32.768 kHZ 3x8mm

Chức năng

• Dao động thời gian thực: Cung cấp tần số chính xác cho mạch đồng hồ thời gian thực (RTC).
• Ổn định tần số: Giữ cho mạch dao động hoạt động ổn định, đặc biệt trong các ứng dụng cần giữ thời gian.
• Tiết kiệm năng lượng: Tần số thấp giúp tiết kiệm năng lượng, thích hợp cho thiết bị sử dụng pin.
• Tạo tín hiệu đồng bộ: Cung cấp tín hiệu đồng bộ cho các mạch vi điều khiển và thiết bị đếm.
• Ứng dụng trong mạch đồng hồ: Được dùng để đảm bảo đồng hồ chạy đúng tốc độ, giữ thời gian chính xác.

Cấu tạo

Thạch anh 32.768 kHz gồm các phần chính sau:

• Vỏ kim loại: Được bọc trong vỏ kim loại hình trụ để bảo vệ tinh thể thạch anh.
• Tinh thể thạch anh: Tinh thể dao động ở tần số 32.768 kHz khi có điện áp tác động.
• Hai chân dẫn: Chân kim loại để kết nối với mạch điện tử, giúp truyền tín hiệu dao động.
• Lớp đệm cách điện: Bảo vệ tinh thể và tránh ngắn mạch khi kết nối với bảng mạch PCB.

Phân loại

Theo kiểu vỏ bọc:

• Vỏ kim loại hình trụ: Thạch anh có vỏ bảo vệ bằng kim loại hình trụ, thường được dùng cho mạch PCB.
• Vỏ nhựa SMD: Thạch anh dạng bề mặt, phù hợp cho các mạch hiện đại, gọn nhẹ.

Theo độ chính xác:

• Loại chính xác cao: Được hiệu chỉnh để dao động với sai số rất thấp. Phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác tuyệt đối.
• Loại thông thường: Có sai số chấp nhận được. Phù hợp cho các thiết bị thông dụng không yêu cầu quá khắt khe.

Theo kích thước:

• Kích thước lớn: Kích thước chuẩn với chiều dài khoảng 8 mm. Dễ dàng lắp đặt thủ công.
• Kích thước nhỏ: Kích thước nhỏ hơn. Phù hợp với công nghệ gắn bề mặt trong sản xuất tự động.

Theo nhiệt độ hoạt động:

• Thạch anh tiêu chuẩn: Hoạt động trong phạm vi nhiệt độ thông thường, từ -10°C đến +60°C.
• Thạch anh nhiệt độ rộng: Hoạt động ở nhiệt độ mở rộng, từ -40°C đến +85°C. Phù hợp cho ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt.

Nguyên lý hoạt động

Thạch anh 32.768 kHz hoạt động dựa trên hiệu ứng áp điện, trong đó tinh thể thạch anh dao động khi có điện áp tác động, tạo ra tần số ổn định. Trong mạch LC hoặc RC, thạch anh đóng vai trò như một bộ tạo dao động, cung cấp tín hiệu chính xác cho hệ thống thời gian thực. Nhờ tính chất vật liệu, tần số dao động duy trì ổn định, giúp mạch hoạt động chính xác. Quá trình chuyển đổi cơ-điện của tinh thể thạch anh đảm bảo dao động liên tục, duy trì tín hiệu đáng tin cậy cho các thiết bị điện tử.

Hướng dẫn sử dụng

• Xác định vị trí lắp đặt: Xác định chân thạch anh cần lắp trên bảng mạch theo sơ đồ thiết kế.
• Kết nối đúng chân: Chân thạch anh cần được kết nối vào mạch dao động phù hợp.
• Kiểm tra linh kiện: Đảm bảo thạch anh không bị nứt hoặc hỏng trước khi hàn vào bảng mạch.
• Hàn vào mạch: Hàn chân thạch anh vào đúng vị trí trên PCB. Đảm bảo kết nối chắc chắn và không bị ngắn mạch.
• Kiểm tra hoạt động: Kiểm tra lại mạch để đảm bảo thạch anh hoạt động ổn định với tần số mong muốn.

Ứng dụng

• Mạch đồng hồ thời gian thực (RTC): Cung cấp tần số dao động ổn định cho các mạch đồng hồ và thiết bị giữ thời gian thực.
• Đồng hồ đeo tay và đồng hồ treo tường: Được sử dụng để tạo dao động chuẩn xác. Đảm bảo giữ thời gian chính xác cho các loại đồng hồ.
• Vi điều khiển: Cung cấp dao động cho các mạch vi điều khiển để duy trì tính năng thời gian thực và đếm thời gian chính xác.
• Thiết bị đo lường và cảm biến: Đảm bảo tín hiệu đồng bộ trong các thiết bị đo lường, cảm biến, giúp giữ thời gian đo chính xác.
• Thiết bị năng lượng thấp: Phù hợp cho các thiết bị tiết kiệm năng lượng như bộ cảm biến từ xa hoặc thiết bị IoT sử dụng pin.

Ưu điểm và nhược điểm

Thạch anh 32.768 kHz có độ chính xác cao, giúp duy trì tần số ổn định, đảm bảo thời gian chính xác trong các thiết bị điện tử. Nhờ tiêu thụ điện năng thấp, nó phù hợp với các thiết bị chạy bằng pin, kéo dài thời gian hoạt động. Với kích thước nhỏ gọn, thạch anh dễ dàng tích hợp vào nhiều loại mạch điện tử mà không chiếm nhiều không gian. Giá thành hợp lý giúp giảm chi phí sản xuất, đồng thời độ bền cao đảm bảo hiệu suất ổn định trong điều kiện môi trường bình thường.
Tuy nhiên, thạch anh nhạy cảm với nhiệt độ, có thể khiến tần số dao động bị thay đổi, đòi hỏi mạch bù nhiệt để duy trì độ chính xác trong các ứng dụng yêu cầu cao. Ngoài ra, nó không thích hợp trong môi trường rung động mạnh hoặc điều kiện khắc nghiệt, vì dễ bị ảnh hưởng bởi sốc cơ học, ảnh hưởng đến độ ổn định của tín hiệu.