Standardowe rezonatory kwarcowe zapewniają dokładność i stabilność częstotliwości wystarczające w większości typowych aplikacji. Jeśli zależy nam jednak na dużej precyzji pomiaru czasu (o wartości co najwyżej kilku ppm), trzeba sięgnąć po rozwiązania specjalne. Jedno z najtańszych przedstawiamy w artykule.

Jedną z najpopularniejszych częstotliwości wzorcowych stosowanych w urządzeniach cyfrowych służących do odmierzania czasu jest 32768 Hz, co odpowiada dokładnie 2¹⁵ Hz. Jest to wartość, z której łatwo uzyskać przebieg o częstotliwości 1 Hz – do jej podziału wystarczą klasyczne liczniki liczące w kodzie NKB.
Dostępne powszechnie na rynku tanie kwarce o tej częstotliwości rezonansowej nie są demonami precyzji – typowo dokładność ich częstotliwości rezonansowej mieści się w przedziale +/-100 ppm. Wersje strojone, pochodzące od markowych producentów osiągają dokładność +/-20 ppm, przy czym zmiany temperatury otoczenia i starzenie się piezoelektryka powodują stopniowe odstrajanie się rezonatora.
Jednym z możliwych sposobów zwiększenia dokładności częstotliwości wzorcowej jest termostatowanie rezonatora i otaczających go elementów, ale poza energochłonnością, kłopotliwą budową mechaniczną, poważne problemy może stwarzać także konieczność wykonania precyzyjnego regulatora termostatu. Całe szczęście, że można ten problem rozwiązać nowocześniej.
W ofercie firmy Maxim znajduje się scalony generator precyzyjnego, wysokostabilnego sygnału 2¹⁵ Hz –jest to układ DS32kHz. Schemat blokowy układu pokazano na rys. 1.

Rys. 1. Schemat blokowy kładu

Jest on dostępny w trzech wersjach obudów, z których najdogodniejsza w stosowaniu w warunkach przeciętnego laboratorium jest wersja DIP.
Zgodnie z danymi producenta, dokładność ustawienia częstotliwości jest nie gorsza niż +/-2 ppm w zakresie temperatur otoczenia 0…+40°C, co pozwala uzyskać dokładność bliską +/-1 minutę na rok. Prowadzone w redakcyjnym laboratorium pomiary wykazały, że mamy dawno nie kalibrowane mierniki częstotliwości z czego wynikały problemy z weryfikacją parametrów. Biorąc pod uwagę renomę producenta układu DS32kHz można założyć, że podane dane są prawdziwe.
Schemat aplikacyjny układu DS32kHz (jeden z możliwych wariantów, zastosowany w projekcie) pokazano na rys. 2. Na rys. 3 pokazano schemat montażowy płytki drukowanej urządzenia. Kondensator 100 nF ma obudowę 0805 i jest montowany od spodu płytki drukowanej.

Rys. 2. Schemat aplikacyjny układu DS32kHz

Rys. 3. Schemat montażowy od strony elementów