天天都在用的32.768kHz晶振，你见过它被“扒光”后里面的音叉吗？

搞电子的朋友对“32.768kHz晶振”绝对不陌生。只要你的板子上需要看时间（RTC实时时钟），就几乎离不开这个小玩意儿。

比如下面是“电路啊”做的一款电路模块的正反面，其中用到RTC芯片DS1307，使用的晶振是32.768KHz。

再比如下图是“电路啊”设计的一款电路板，采用君正的主控芯片，该芯片内含RTC，需要外接的晶振为32.768KHz：

无论是圆柱形的直插封装：

还是贴片封装：

这颗晶振在我们的BOM表里可以说是“常客”了。

但是，你有没有好奇过：为什么偏偏是32.768kHz？它的外壳里面到底长什么样？

先回答第一个问题。

32768这个数字看起来很零整，但对于数字电路来说，它简直完美——因为32768等于2的15次方。芯片内部只需要通过一个15级的二分频电路（触发器），就能将32.768kHz的频率精确地切分成1Hz的信号。

1Hz，刚好就是秒针“滴答”一下的一秒钟！

那么，它里面到底长啥样呢？今天我们就来拆解，把它外壳剪开，放在显微镜下看一看！

惊不惊喜？意不意外？在这个不起眼的金属小圆筒里，竟然藏着一把微型的“音叉”！

如果你学过初中物理，一定还记得老师用来演示声波共振的那个U型金属音叉。晶振内部的结构，和那个音叉在几何形态上如出一辙。

我们再把镜头拉近一点：

到了这个放大倍数，我们可以来聊聊它的材质了。

这把微小的音叉，并不是用普通金属做的，而是用石英（Quartz，主要成分是二氧化硅）晶体精密切割而成的。

为什么要用石英？因为石英晶体有一种非常神奇的物理特性——压电效应（Piezoelectric Effect）。

简单来说：

（1）正压电效应：如果你用力捏它或者让它发生形变，它的表面就会产生微小的电压。

（2）逆压电效应：如果你给它施加一个交变电压，它就会随着电压的变化产生机械形变（也就是振动）。

我们在石英音叉的表面镀上金属电极（上图中看到的表面纹理和金属层就是电极），芯片通过这些引脚给音叉施加电场，石英音叉就会开始振动；而它的机械振动又会反过来产生交变电信号，反馈给芯片。当电路的驱动频率和石英音叉本身的机械物理共振频率一致时，就会形成极度稳定的振荡。

我们继续进一步放大，看看音叉的末端：

在这个进一步放大的视角下，可以看到音叉臂的边缘和表面细节。

它是怎么做到刚好32768Hz，一丝一毫都不差的呢？

除了前期的精密光刻和切割外，在出厂前，厂家还会对这个微型音叉进行“微调”。通过用激光在音叉的末端打磨掉极少量的金属或石英材质，改变音叉臂的重量（就像给钟摆配重一样），从而极高精度地校准它的共振频率，直到它完美地停留在32768.00Hz。

总结一下：

以后当你低头看手表，或者看电脑右下角的时间时，不妨在脑海中想象一下：在那个小小的元件里，有一把由纯净石英雕刻而成的微型音叉，正以每秒钟32768次的频率不知疲倦地振动着。

正是它这千万次精准的“摇头”，汇聚成了我们生命中流逝的每一秒。

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