关于晶振参数ppm和ppb
在讨论晶振的参数或者选用何种晶振时,我们经常会提到晶振需要达到多少ppm,什么是ppm?它对晶振的选择有什么决定意义呢?
ppm全称是parts per million,即百万分之几的意思;ppb全称是parts per billion,即十亿分之几的意思。两者都是用来度量晶振的频率稳定度的,最常用的是ppm,根据晶振这个指标值我们可以计算出晶振在某一时间的频率误差。
为什么要关注ppm呢?因为时序问题。对于同步数字电路,如果时序不正常或者不同步,就不能正确地发送或接收数据,而晶振就是为电路提供时钟的,也就是电路的时序将由晶振的输出最终决定。很明显,如果晶振的频率稳定度或者误差越小,那么晶振的输出频率将越稳定,系统的时序就会更稳定,从而可以确保系统在发送或接收数据时不会出现时序混乱问题。
下面讲述晶振输出频率误差的计算方法:
1PPM=1/1,000,000
1ppm就是说频率的误差=(1/百万)*振荡器的标称频率
例1:27M晶振,120ppm,频率的误差=120/100万*27M=3240Hz
例2: 所配晶振频率:32772.2HZ,误差为+1.2ppm,一年的误差计算过程为:
Δf = +1.2/100万*32772.2
Δt/秒 = Δf/32772.2 = 1.2/100万
一年的误差= Δt*24*3600*365 = 37.8秒
从例2可以看出,晶振的年计时误差与晶振的标称频率没有关系,而只取决于晶振的频率稳定度。