Saya butuh bantuan memilih kapasitor pemuatan untuk 32.768 kHz XTAL dalam desain yang sedang saya kerjakan.
Ini agak panjang, tetapi pertanyaan besarnya adalah: Apakah penting untuk mendapatkan nilai tutup pemuatan yang benar, dan seberapa pentingkah kapasitansi parasit dari jejak dan arahan dalam menentukan hal ini.
Perangkat saya menggunakan TI CC1111 SoC, dan didasarkan pada desain referensi untuk dongle USB yang tersedia dari TI. CC1111 memerlukan osilator kecepatan tinggi (HS) 48 MHz dan osilator kecepatan rendah (LS) 32 kHz. Desain referensi menggunakan kristal untuk osilator HS, dan sirkuit RC internal untuk osilator LS. Namun, CC11111 dapat dihubungkan ke osilator kristal 32.768 kHz untuk akurasi yang lebih baik, yang saya butuhkan.
Lembar data CC1111 menyediakan rumus (hlm. 36) untuk memilih nilai untuk kapasitor pemuatan. Sebagai pemeriksaan kewarasan, saya menggunakan rumus itu untuk menghitung nilai untuk topi yang digunakan dengan xtal 48 MHz dalam desain referensi. Saya pikir saya harus mendapatkan angka yang kira-kira sama dengan yang sebenarnya digunakan dalam desain. Tetapi nilai kapasitansi yang saya hasilkan tidak cocok dengan yang digunakan oleh TI, jadi saya agak khawatir.
Rincian sleuthing saya di bawah ini, tetapi secara ringkas, datasheet kristal 48 MHz mengatakan itu membutuhkan kapasitansi beban 18pF. Dua kapasitor beban yang digunakan dalam desain referensi keduanya 22 pF. Rumus lembar data CC1111 untuk menghubungkan kapasitansi beban yang terlihat di seluruh sadapan xtal dengan nilai untuk kapasitor beban ( dan C b ) adalah
Bergantian, menurut catatan aplikasi TI AN100 ,
Saya menanyakan semua ini karena saya khawatir jika saya memilih nilai kapasitor yang salah, itu tidak akan berfungsi, atau frekuensinya akan salah. Seberapa sensitifkah jenis kristal ini dengan nilai tutup pemuatan?
Rincian sleuthing saya:
Dari Partlist.rep (BOM) yang termasuk dalam file zip desain referensi, kristal (X2) dan dua kapasitor beban yang terhubung (C203, C214) adalah:
X2 Crystal, ceramic SMD 4x2.5mX_48.000/20/35/20/18
C203 Capacitor 0402 C_22P_0402_NP0_J_50
C214 Capacitor 0402 C_22P_0402_NP0_J_50
Jadi kapasitor beban masing-masing memiliki nilai 22 pF. Bagian kristal, berdasarkan jawaban atas pertanyaan forum TI E2E sebelumnya untuk perangkat terkait, adalah bagian ini:
Name: X_48.000/20/35/20/18
Descr.: Crystal, ceramic SMD, 4x2.5mm, +/-20ppm 48MHZ
Manf.: Abracon
Part #: ABM8-48.000MHz-B2-T
Supplier: Mouser
Ordering Code: 815-ABM8-48-B2-T
Nilai 18 pF berasal dari datasheet untuk ABM8-48.000MHz-B2-T .
Terima kasih atas bantuan Anda.
Jika Anda mencoba untuk menjaga waktu yang akurat dalam jangka waktu yang lama, Anda mungkin perlu mengkalibrasi sistem entah bagaimana, karena akurasi awal 20ppm yang biasanya ditentukan untuk kristal ini akan memberi Anda 15 menit kesalahan dalam setahun sebelumnya bahkan melihat kapasitor, kristal tempco (besar) dan kristal melayang. Beberapa prosesor PIC memiliki sistem kalibrasi yang dapat mengkompensasi kesalahan beberapa ratus ppm, tetapi Anda perlu mengkalibrasi pada produksi atau on-the-fly saat digunakan. Kompensasi suhu runtime kristal sangat penting jika sistem Anda akan beroperasi lebih dari beberapa derajat dari 25ºC. Dalam gambaran besar, stabilitas kapasitor biasanya lebih penting daripada toleransi awal.
sumber