คริสตัล 32 kHz ไม่ทำงานตามที่คาดไว้

ฉันพยายามหาปัญหานี้มาสองสามวันแล้วอ่านข้อมูลเกี่ยวกับการใช้งาน / การกำหนดค่าคริสตัลทั่วไปและฉันก็ตกอยู่ในความสูญเสีย ฉันพยายามค้นหาที่นี่ แต่ไม่พบสิ่งใดที่คล้ายกับปัญหาของฉันดังนั้นฉันขอโทษถ้าฉันพลาดวิธีแก้ปัญหาที่อื่น

ฉันพยายามที่จะเรียกใช้ RTC ออกจากคริสตัลภายนอกใช้ PIC แต่ผลึกที่ไม่ได้สั่นเมื่อฉันคาดหวังให้และจะสั่นภายใต้สถานการณ์อื่น ๆ และผมก็ไม่สามารถทำให้ความรู้สึกใด ๆ ของมัน ฉันไม่ใช่ EE แต่ฉันอาจเป็นคนที่โง่เขลามาก

คริสตัล: LFXTAL016178 ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าเพราะไม่มีสิ่งใดที่ระบุไว้มันเป็นคริสตัลเรโซแนนซ์ขนาน ความสามารถในการโหลดของมันคือ 6 pF ซึ่งฉันพบว่าผิดปกติ? ฉันไม่แน่ใจ.

รูป: PIC24FJ128GB204 ฉันได้เชื่อมต่อคริสตัลตามที่แผ่นข้อมูลแนะนำ แต่มันไม่ได้ให้ความช่วยเหลืออย่างชัดเจนในการเลือกตัวเก็บประจุโหลดดังนั้นฉันจึงทำการค้นหาและพบทรัพยากรอื่น ๆ ทางออนไลน์เพื่อช่วยฉันที่นั่น

การตั้งค่า: ฉันเห็นจากแหล่งข้อมูลสองสามข้อว่ากฎข้อที่ดีสำหรับตัวเก็บประจุโหลดคือ , เพิ่มความจุจรจัดที่C1และC2ระหว่าง 2 และ 5 pF ฉันเลือกสิ่งที่ฉันคิดว่าเป็นค่ากลางของ 6pF สำหรับตัวเก็บประจุทั้งสองและฉันยังไม่แน่ใจว่าตัวเลือกนั้นเลวร้ายเพียงใด$C_L = \frac{C_1 × C_2}{C_1+C_2}$$C_1$$C_2$

นี่คือภาพแผนผังของฉัน: เลย์เอาต์ :

กรณีที่มันไม่ทำงาน:

• เนื่องจากอยู่ในแผนผังมีตัวเก็บประจุโหลด 6pF ที่ขาทั้งสองจึงไม่สั่น เว้นแต่ว่ามันจะสั่นทุก 10 นาทีหรือบางสิ่งบางอย่าง
• เมื่อตัวเก็บประจุถูกถอดออกมันจะแกว่งไปมาช้ามากอาจจะช้ากว่าที่ควรประมาณ 2.5 เท่า ฉันไม่ได้วัดความเร็วนี้
• ด้วยตัวเก็บประจุพิเศษ 6pF ที่บัดกรีด้านบนเพื่อสร้างตัวเก็บประจุ 12pF มันไม่ได้สั่น
• ด้วยตัวเก็บประจุ 3 pF และตัวต้านทาน 10 MOhm ข้ามพิน (นาฬิกา RTCC ผิดปกติ)

กรณีที่ใช้งานได้:

• เมื่อฉันตรวจสอบพิน SOSCI ด้วยสโคป ในสามกรณีแรกข้างต้นทันทีที่ฉันสัมผัสหัววัดที่ขา SOSCI มันเริ่มต้นขึ้นและทำให้ฉันมีคลื่นไซน์ที่สะอาด มันไม่ได้ทำเมื่อฉันแตะพิน SOSCO หรือเมื่อฉันใช้ตัวเก็บประจุ 3pF ฉันรู้ว่ามันไม่ได้ทำงานมาก่อนเนื่องจากไฟ LED บางตัวที่ควรจะกะพริบทุกวินาทีซึ่งกระพริบเฉพาะเมื่อเชื่อมต่อโพรบ (ฉันไม่รู้ทุกอย่างเกี่ยวกับออสซิลโลสโคปฉันเพิ่งรู้วิธีการใช้งานโพรบบอกว่า 6MHz / 1MOhm / 95pF และขอบเขตบอกว่า 60 MHz / 1 GS / s และ 300V CAT II ที่โพรบเชื่อมต่อมันเป็น Tektronix TDS 2002 หากมีความหมายต่อผู้อื่น)
• เมื่อฉันเชื่อมต่อตัวต้านทาน 330 โอห์มระหว่าง SOSCI และกราวด์ เป็นหนึ่งในสองตัวต้านทานที่ฉันมีอยู่ 10k ดูเหมือนว่ามันทำให้มันทำงานที่ประมาณครึ่งหนึ่งของความถี่ที่ถูกต้อง
• ด้วยตัวเก็บประจุ 3 pF แต่ที่ความเร็ว 14 kHz

นี่คือความถี่บางส่วนที่ฉันวัด:

• (12 pF Caps) โพรบที่สัมผัสกับความถี่ถึง SOSCI: 32.7674 kHz
• (12 pF Caps) ความถี่เอาต์พุตโดย PIC พร้อมกับดึงลง 330-ohm บน SOSCI: 32.764 kHz
• (12 pF Caps) ความถี่ออกโดย PIC โดยใช้ LPRC: 32.68 kHz
• (3 pF Caps) ความถี่ออกโดย PIC: 14.08 kHz

โดยพื้นฐานแล้วสิ่งที่ฉันอยากรู้ก็คือว่าทำไมมันถึงสั่นอย่างสมบูรณ์แบบบางครั้งเมื่อฉันใช้โพรบสโคป

$C_L$$^{\circ}$ C) จะออกจากสต็อก ฉันจะได้รับที่จะพอเพียงสำหรับตอนนี้ แต่ฉันคิดว่าคำถามของฉันยังคงอยู่

$C_L$$C_L$

ผู้สร้าง MCU น่าจะเป็นฝ่ายผิด มีอย่างไม่มีข้อแก้ตัวไม่ได้ออกแบบที่ทันสมัย oscillator MCU RTC ฟังก์ชั่นได้อย่างน่าเชื่อถือด้วยคริสตัลทั่วไป 32kHz ใช้ได้ในเชิงพาณิชย์ใด ๆ

น่าเสียดายที่สิ่งที่ตรงกันข้ามนั้นเป็นเรื่องธรรมดามากกว่าที่คุณค้นพบแล้ว - ในกรณีของคุณแผ่นข้อมูล MCU ไม่สามารถพูดถึงได้ว่าโหลดความจุ 6pF ไม่ทำงาน

ปัญหารากคือว่าคุณกำลังจัดการกับระบบของสององค์ประกอบทำโดยผู้ผลิตที่แตกต่างกันสองคน หนึ่งในพวกเขาพูดถึงซิลิคอนและอีกคนพูดถึงควอตซ์และพวกเขาไม่เคยเห็นด้วยอย่างถูกต้องว่าจะบอกนักออกแบบว่าผลิตภัณฑ์ของพวกเขาทำงานร่วมกันได้อย่างไร

ดังนั้นอย่างที่คุณได้ทราบแล้วออสซิลเลเตอร์คริสตัลอาจเป็นกับดักสำหรับคนที่ไม่ว่องไว ฉันได้เห็นสายการผลิตยานยนต์ที่สำคัญบดให้หยุดนิ่งเนื่องจากปัญหาการเริ่มต้นของ oscillator คริสตัล!

อย่างไรก็ตามเพื่อที่จะตอบคำถามของคุณเกี่ยวกับWHYมีพารามิเตอร์สำคัญสี่อย่างที่จะทำให้เกิดการเดิมพัน

1. อิมพิแดนซ์เอาท์พุทของออสซิลเลเตอร์ MCU สิ่งนี้แตกต่างกันไปตามความถี่และมักจะซับซ้อนโดยบิตการกำหนดค่าเช่น "ระดับไดรฟ์" หรือ "ระดับพลังงาน" ฉันไม่เคยเห็นค่าเหล่านี้ที่ระบุ / รับประกันโดยผู้สร้าง MCU

2. ความต้านทานอินพุตของเครือข่าย "pi" ตัวเก็บประจุ - คริสตัลภายนอกตัวเก็บประจุ สิ่งนี้จะถูกกำหนดเป็นหลักโดยตัวเก็บประจุที่ด้านอินพุตซึ่งจะถูกกำหนดโดยความจุโหลดที่ระบุโดยเครื่องทำคริสตัล

3. $G_m$

4. การเพิ่มแรงดัน (สูญเสียจริง) ของวงจร Cap-Xtal-Cap ภายนอก "Pi" ที่เสียงสะท้อน สิ่งนี้จะถูกกำหนดเป็นหลักโดยความต้านทานอนุกรมเทียบเท่าภายใน(ESR) ของคริสตัล คริสตัลที่คุณกล่าวถึงระบุ ESR = 50k ความต้านทานเพิ่มมากขึ้นเมื่ออายุมากขึ้น (เมื่อความชื้น / แรงกระตุ้นรั่วไหลลงในกล่องคริสตัล) และยังได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิบัดกรี / เวลา (สิ่งสกปรกในกรณีคริสตัลระเหยและตกตะกอนบนผลึก) ESR ยังสามารถแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกระบวนการผลิต 50k เป็น ESR ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับคริสตัล 32kHz - ต่ำสุดที่ฉันเคยเห็นที่ 32kHz สำหรับคริสตัลแฟคเตอร์ขนาดเล็กคือ 30k

เพื่อให้ออสซิลเลเตอร์ทำงานแรงดันไฟฟ้ารวมทั้งหมดซึ่งเป็นผลคูณของ (3) และ (4) จะต้อง> 1 นอกจากนี้ระยะของการรับ (ใช่รับเป็นจำนวนเชิงซ้อน) จะต้อง 360 องศา ประมาณครึ่งหนึ่งของเฟส 180 องศานั้นมาจากแอมพลิฟายเออร์ที่กลับหัวและมี "การผกผันครั้งที่สอง" จัดทำโดยเครือข่าย cap-xtal-cap

ต่อไปนี้เป็นแบบจำลองออนไลน์ที่เรียบง่ายที่สามารถช่วยให้คุณรู้สึกถึงการได้รับความต้านทานเอาต์พุตและค่าตัวเก็บประจุโต้ตอบและส่งผลต่อการเริ่มต้น คลิกขวาที่องค์ประกอบใด ๆ เพื่อเปลี่ยนค่า (หมายเหตุ - การจำลองนี้ใช้แรงดันตัวเก็บประจุ 1mV เหลือสำหรับการเริ่มต้นปลอม แต่ในเสียงในชีวิตจริงในแอมป์เป็นแหล่งที่มาของการเริ่มต้นเช่นในนี้ )

แล้วเกิดอะไรขึ้นในกรณีของคุณ? เป็นไปได้มากที่สุดที่นักออกแบบของออสซิลเลเตอร์ MCU ออกแบบเวทีแสดงผลของเขาให้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือกับผลึกที่โหลด 12.5pF และปรากฎว่าเมื่อการโหลด 6pF ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของแรงดันไฟฟ้าหรือเฟส เนื่องจากไม่มีอะไรเกี่ยวกับสมมติฐานการออกแบบที่ระบุไว้ในแผ่นข้อมูล voila ปัญหาสำหรับคุณ - และอื่น ๆ อีกมากมาย

ว้าวนักออกแบบที่ฝังตัวควรทำอย่างไร

ก่อนอื่นให้ระวังด้วยว่าออสซิลเลเตอร์คริสตัลสามารถทำให้ธุรกิจของคุณเสียเงินเป็นจำนวนมาก

ประการที่สองจากที่กล่าวข้างต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณไม่มีประสบการณ์หรือหากผู้ขาย MCU ของคุณไม่ได้ระบุพารามิเตอร์คริสตัลในแผ่นข้อมูลการลงทุนที่ดีที่สุดของคุณอาจเป็นออสซิลเลเตอร์ 32kHz พลังงานต่ำภายนอก

ประการที่สามตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้คริสตัลพร้อม ESR และความจุที่ระบุโดยผู้ผลิต MCU ของคุณ หากคุณไม่เห็นรายการใด ๆ ในแผ่นข้อมูลให้สอบถามซัพพลายเออร์เพื่อขอรายการหมายเลขชิ้นส่วนคริสตัลที่แนะนำหรือเลือก MCU ที่ทำ

ประการที่สี่การทดสอบการทดสอบการทดสอบ! เหนือแรงดันและอุณหภูมิทั้งหมดทั้งหมด ให้สังเกตว่าการเริ่มต้นใช้เวลานานแค่ไหนในการกำหนดเวลาในเฟิร์มแวร์โดยใช้นาฬิกา RC หากเป็นไปได้และหากหน่วยการผลิตสูงกว่าเกณฑ์ปกติให้พูด 2x ให้ให้การทดสอบเฟิร์มแวร์ของคุณตั้งค่าสถานะ ด้วยวิธีนี้หน่วยผลิตไม่สามารถออกไปนอกประตูได้ด้วยออสซิลเลเตอร์ส่วนน้อยโดยไม่มีเสียงระฆังดังขึ้น

วิศวกรตรวจสอบการผลิตที่มีประสบการณ์ทำอะไร

พวกเขาทำงานโดยทั่วไปขาดข้อมูลที่เหมาะสมโดยกำหนดระยะขอบความปลอดภัย 10 เท่าระหว่าง "สิ่งที่ใช้งานได้" และ "สิ่งที่ใช้งานได้อย่างน่าเชื่อถือ" - พวกเขาวัดค่า ESR จริงจากนั้นเพิ่ม "ความต้านทานแฮนดิแคป" เพิ่มเติมอีก 10 เท่าในซีรีส์ เครือข่าย cap-xtal-cap หากระบบ "แฮนดิแคป ESR" ทำงานได้กับแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิรวมกันมันก็สันนิษฐานว่าขอบความปลอดภัย 10 เท่านั้นเพียงพอที่จะครอบคลุมความแปรปรวนที่ไม่รู้จักใน ESR และ MCU ที่ได้รับ นี่คือคำอธิบายบางส่วนในรูปที่ 3 ของบันทึกย่อแอปพลิเคชันนี้

คุณควรทำอะไร?

หากคุณไม่สามารถทำการทดสอบข้างต้นได้ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดและต้องการขายผลิตภัณฑ์เป็นพัน ๆ คุณจะต้องลงทุนเพนนีพิเศษสำหรับผู้ที่ทำออสซิลเลเตอร์ 32kHzจากผู้จำหน่ายที่ได้ทำการทดสอบทั้งหมดสำหรับ คุณหรือโดยการสลับไปยัง MCU ที่ระบุคริสตัลเฉพาะ (หรือข้อกำหนดคริสตัล) ในแผ่นข้อมูลอุปกรณ์

ในขณะที่คุณอาจ "แก้ไข" สถานการณ์โดยการเลือกคริสตัลที่มีความต้านทานภายในต่ำกว่าและ / หรือโดยการเล่นกับค่าตัวเก็บประจุ / แบบอะซิเมติคที่แตกต่างกันโซลูชันของคุณอาจยังไม่ถึงขนาดด้วยเหตุผลที่อธิบายไว้ข้างต้น

TL; DR:

Crystal oscillators สามารถทำให้ธุรกิจของคุณเสียเวลาและเงินได้ ใช้ออสซิลเลเตอร์ภายนอกถ้าทำได้หรือทดสอบการทดสอบ "คนพิการ" ตามที่อธิบายข้างต้นในทุกช่วงแรงดันและอุณหภูมิ

สุดท้ายให้แน่ใจว่าใช้ตัวเก็บประจุ NPOเพื่อรักษาเสถียรภาพของอุณหภูมิ

มีสองสิ่งหลักที่เกิดขึ้น:

1. คุณมีความจุโหลดไม่เพียงพอ

2. คุณไม่เข้าใจความจุโหลด

ลองนึกภาพด้านหนึ่งของคริสตัลที่ถูกขับด้วยคลื่นไซน์ที่ความถี่คริสตัล สัญญาณนี้มีความต้านทานต่ำ โหลดความจุคือความจุที่คุณใส่ไว้ที่อีกด้านหนึ่งของคริสตัลเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟส 180 °

การเปลี่ยนเฟสของผลึกดังกล่าวจะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเมื่อฟังก์ชั่นของความถี่ที่ความถี่การทำงานของผลึก เนื่องจากเฟสในฐานะที่เป็นฟังก์ชั่นของความถี่นั้นมีความชันมากที่ความถี่ปฏิบัติการนี่เป็นสิ่งที่ดีสำหรับวงจรการขับขี่ที่จะใช้เพื่อให้แน่ใจว่าคริสตัลทำงานได้ตามความถี่ที่ต้องการ วงจรประเภทนี้แกว่งไปมาอย่างเหมาะสมที่สุดเมื่อผลึกเปลี่ยนเฟสอินพุต 180 ° เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความถี่เพียงเล็กน้อยทำให้เกิดความยุ่งเหยิงความผันผวนที่เกิดขึ้นนั้นใกล้เคียงกับความถี่ที่ต้องการของคริสตัล

กลับไปที่วงจรของคุณ เงื่อนงำขนาดใหญ่คือสิ่งที่ทำงานเมื่อคุณใส่โพรบขอบเขตบนขาอินพุตของออสซิลเลเตอร์ สิ่งที่ทำคือการเพิ่มความสามารถในด้านการส่งออกของคริสตัล เห็นได้ชัดว่าด้วยการตั้งค่าที่คุณมีความจุของโพรบขอบเขตเพิ่มเติมทำให้คริสตัลเปลี่ยนเฟสในปริมาณที่เหมาะสมสำหรับระบบที่จะแกว่ง หากคุณเพิ่มความจุมากขึ้นให้กับเอาต์พุตคริสตัลเท่านั้นคุณจะทำซ้ำเอฟเฟ็กต์ของโพรบขอบเขตและสิ่งต่างๆจะทำงาน ลองอีก 10 pF เพื่อเริ่ม

อย่าใช้สูตรที่คุณพบในส่วนอื่น ๆ ของอินเทอร์เน็ตโดยไม่เข้าใจ สมการที่คุณแสดงทำให้เป็นข้อสันนิษฐานบางอย่างไม่ถูกต้อง น่าเสียดายที่มีความโง่เขลาแบบดั้งเดิมเกิดขึ้นมากมายเกี่ยวกับผลึก

คริสตัลด้วยตัวเองเป็นเพียงอุปกรณ์สองขั้วและไม่ "รู้" อะไรเกี่ยวกับวงจรของคุณ ในที่สุดแล้วความจุโหลดก็คือสิ่งที่อยู่ข้ามขั้วของมัน ความโง่เขลาแบบดั้งเดิมจึงบอกว่าจะใช้ตัวเก็บประจุที่เท่ากันสองตัวในแต่ละด้านของผลึกถึงพื้น เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นแบบอนุกรมจึงจำเป็นต้องมีความจุที่ต้องการเป็นสองเท่า อย่างไรก็ตามความจุจรจัดใด ๆ ที่คุณคิดว่ามีอยู่ในแต่ละด้านของคริสตัลจะต้องถูกลบออกจากความสามารถเหล่านี้

ปัญหาของความโง่เขลาแบบเดิมคือมันไม่สนใจอิมพีแดนซ์ของตัวขับคริสตัล พิจารณากรณีสุดขั้วที่เป็น 0 ในกรณีนั้นความจุที่เพิ่มเข้ามาในด้านอินพุตของคริสตัลนั้นไม่เกี่ยวข้องอย่างสมบูรณ์เนื่องจากมันขนานกับ 0 อิมพีแดนซ์ของไดรเวอร์ โหลดบนคริสตัลนั้นเป็นเพียงความจุของเอาต์พุต

ทำคณิตศาสตร์ ความต้านทานของ 6 pF ที่ 32.8 kHz คือ 810 kΩ ทีนี้ความต้านทานของตัวขับคริสตัลไม่ได้เป็นศูนย์ แต่มีแนวโน้มค่อนข้างมากเมื่อเทียบกับ 810 kΩ

พิจารณาว่าหมวกแต่ละอันทำอะไรจริงๆ หนึ่งในอินพุตโหลดไดรเวอร์คริสตัล วัตถุประสงค์หลักของการทำเช่นนั้นก็คือการลดทอนฮาร์มอนิกบางส่วนที่ออกมาจากคนขับ สิ่งนี้จะเต้นบนคริสตัลน้อยลงและทำให้มีโอกาสน้อยกว่าที่ระบบทั้งหมดจะสั่นไหวที่ฮาร์มอนิก Crytals มีลักษณะการถ่ายโอนที่ซับซ้อน พวกเขาสามารถมีลักษณะเหมือนกันที่ฮาร์มอนิกเช่นเดียวกับที่ความถี่ปฏิบัติการที่ตั้งใจไว้ ผลึกบางก้อนถูกตัดเพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างกลมกลืนซึ่งเรียกว่าโหมดโอเวอร์โทนในอุตสาหกรรม

ความจุของเอาต์พุตเป็นความจุ "โหลด" ที่แท้จริง ค่ารีแอกแตนซ์นั้นทำงานกับคริสตัลเพื่อเปลี่ยนเฟสผลลัพธ์ในปริมาณที่เหมาะสมในความถี่ที่เหมาะสม

ในกรณีของคุณคริสตัลจะรับน้ำหนักได้ 6 pF และนั่นคือสิ่งที่คุณใส่ลงไป ที่ควรได้ผล ฉันเดาว่าสิ่งที่เกิดขึ้นคือฝาครอบของอินพุทของคริสตัลบนเอาต์พุตของไดรฟ์เวอร์คริสตัลทำให้เกิดการเลื่อนเฟสที่ทำงานกับฝาครอบโหลด เช่นเดียวกับการทดสอบให้ลองถอดแคปที่อินพุตคริสตัลและปล่อยให้ 6 pF บนเอาต์พุต มันจะเป็นการดีถ้าได้เห็น waveshape บนคริสตัลอินพุท แต่แม้แต่โพรบขนาด 10x อาจเปลี่ยนได้ ลองใช้ดู แต่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตั้งค่าโพรบขอบเขตเป็นอิมพิแดนซ์สูงสุดดังนั้นค่าความจุต่ำสุดจึงเป็นไปได้

ฝาปิดสองอันและคริสตัลทำงานเป็นกะระยะ 180 องศา ขนาดของสองแคป (อัตราส่วน) จะกำหนดอัตราส่วนการถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้า 6Pf ฟังดูเล็ก ๆ น้อย ๆ ปัญหาคือจุดที่การออกแบบโหลดแบบขนานคืออะไร คุณไม่ต้องการย้ายไกลจากค่านี้ ฉันมักจะมี 27pf ในแต่ละด้าน

ฉันยังเห็นหนึ่ง sode ถ้าคริสตัลเชื่อมโยงโดยตรงกับหน่วยประมวลผลออก เอาต์พุตนี้อาจต่ำ Z ซึ่งสามารถขับคริสตัลได้ โปรดจำไว้ว่าสเป็คไดรฟ์ของผลึกนาฬิกาเหล่านี้มีขนาดเล็กและขับได้ง่ายมาก ซีรีย์ R ของ 100K สามารถใช้เพื่อลดไดรฟ์คริสตัล

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโปรเซสเซอร์มีตัวต้านทานไบแอสภายใน 1 - 10 Meg จากเอาต์พุตไปยังอินพุต คุณบอกว่ามันเริ่มสั่นเมื่อสัมผัสกับขอบเขตของปัญหา นั่นอาจเป็นปัญหา DC bias (หัวโพรบขนาด 10Meg ฉันเดา) หรืออาจเป็นไปได้ว่าโพรบ cap ปรับอัตราการถ่ายโอนวงจรปรับ

จะสะอาดจริงๆ (ไม่มีฟลักซ์จรจัด) และสายสั้น ๆ มันเป็นวงจร Hi Z ที่แท้จริง

บ๊อบเค

นอกจากนี้: โพรบ "มาตรฐาน" ที่ฉันใช้คือ x 100 เนื่องจากมีความจุน้อยที่สุดฉันจำได้ประมาณ 1.5pf การใช้ x 10 นั้นยากในวงจรนี้ x 1 นั้นไร้ประโยชน์ ใช้ x 100 และเหวี่ยงขอบเขตการขยายในแนวตั้งขึ้นทำให้ขอบเขตส่วนหน้าทำงานได้ โพรบ X 1 นั้นไร้ประโยชน์เกือบสำหรับ Z สูงหรือความเร็วสูง คุณจะหลงรัก x 100 ที่ทำผลงานดิจิตอลในขณะที่กระแสคลิป GND ลดลง 10 เท่าลองดู

ที่ 32KHz เหล่านี้ไม่ใช่ผลึก XT / AT-cut ทั่วไป แต่จะเป็นผลึกนาฬิกาแบบดิจิตอล แต่จะมี "ส้อมเสียง" เล็ก ๆ เพียงไม่กี่มิลลิเมตร

เนื่องจากมันตอบสนองต่อการสัมผัสอคติ DC ที่ได้จาก PIC อาจผิด ลองเพิ่มความต้านทานค่าขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อระหว่างพินออสซิลเลเตอร์ (10Meg หรือ 22Meg)

เป็นไปได้ว่าคริสตัลของคุณอาจเสียหายจากแรงขับเกินพิกัด (ผู้อ้างอิงหนึ่งคนแนะนำให้รวมความต้านทานมากกว่า 100K ระหว่างเข็ม SOSC และคริสตัล)

สำหรับข้อมูลจำนวนมากให้อ่านแผ่นข้อมูลจำเพาะสำหรับชิปรุ่นเก่าที่มี oscillators โดยใช้คริสตัลจูนส้อมความถี่ต่ำเหล่านี้ ...

หน้า 10 ที่นี่: http://www.abracon.com/Support/Tuning-Fork-Crystals-and-Oscillator.pdf

http://www.ti.com/lit/an/slaa322d/slaa322d.pdf

ป.ล. ฉันสังเกตเห็นว่าปัจจุบัน goldmine อิเล็กทรอนิกส์มีการปรับจูน "นาฬิกาคริสตัล" ที่มีความถี่ผิดปกติไม่ใช่ 32KHz

จากประสบการณ์ของฉันและ TI เช่น OEM ส่วนใหญ่แนะนำ 1MOhm ความคิดเห็นภายนอกไม่ใช่ 10M ซึ่งมีอยู่แล้ว การปรับจูนเรโซเลเตอร์มี ESR สูงและมีเกณฑ์ความเสียหาย uW ที่ต่ำกว่าโหมด XT หรือ AT cut crystal

.คำเตือน. หากคุณไม่สนใจ Mfg หรือ OEM App Notes อาจเกิดความเสียหาย

นี่คือวงจรเรโซแนนซ์ขนาน การสั่นพ้องเป็นอิมพีแดนซ์สูงการเปลี่ยนเฟส 180 องศาซึ่งหลังจากการผกผันให้การตอบรับเชิงบวก ภายในมีข้อเสนอแนะ R R สูงถึง 10M ohm ซึ่ง DC ทำหน้าที่ป้อนค่าไบแอสด้วยตนเองที่ Vdd / 2 เพื่อให้คลื่นสี่เหลี่ยมออกซึ่งมีแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเฉลี่ยของ Vdd / 2

หากอินพุต DC ไม่ใกล้กับค่านี้ Vdd / 2 ซึ่งทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์ในการแปลงเชิงเส้นเอาต์พุตจะติดที่ "1" หรือ "0" ฉันคาดหวังว่าจะมี 330 โอห์มระหว่าง Input SOSCI และ Vss หรือ Vdd เพื่อให้มีอคติเพียงพอและหยุดนาฬิกา สิ่งนี้ขัดแย้งกับการทดสอบของคุณที่มี 330 โอห์มถึง 0V และเหมาะสมเมื่อคุณกลับด้านเข้าและออกเช่นเดียวกับสัญญาณออก SOSCO เท่านั้นที่สามารถขับเคลื่อนสิ่งนี้ได้

ความสามารถในการเคลื่อนที่เพียงประมาณ 3.5 fF (fentofarads) โดยมีค่าเหนี่ยวนำประมาณ 35kH และ ESR ที่ 35 ~ 70 kOhms สิ่งนี้กำหนดพารามิเตอร์ resonator ที่ดีที่สุดให้แกว่งที่ 32768 Hz คำถามคือ> 10k

หากคุณอ่านแอพของ Microchip ทราบมันแนะนำ; หนึ่งในนั้นคือhttp://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00001798a.pdf

• เพิ่มความคิดเห็นภายนอก 1M เพื่อลดข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นจากการปนเปื้อนของการรั่วไหลของพื้นผิวและการตั้งค่าผิดพลาด
• เพิ่มซีรี่ส์ R เพื่อป้องกันไม่ให้เกินพิกัด uW เช่น 10k และทดสอบสิ่งนี้เพื่อหามาร์จิ้นโดยที่ไม่สามารถทำมาร์จิ้นได้ Rs / (sRs + ESR)> 2 = marginal, 3 = ดีกว่า 5 = ดีที่สุด
• หากคุณใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ที่ไม่เท่ากันให้ปรับขนาดช่องรับสัญญาณให้เล็กลงเพื่อใช้สำหรับความจุสัญญาณเข้า
• ทำความสะอาดแผ่นของฟลักซ์ทั้งหมด
• พิจารณาเกาะช่องว่างการ์ดรอบ cct ทั้งหมดจากนั้นสัญญาณยามปริมณฑลหรือ gnd เพื่อลดการรบกวนนิ้วหรือ crosstalk

ข้อบกพร่องในการออกแบบที่สำคัญเพียงอย่างเดียวของคุณคือทองแดงที่เติมรอบ ๆ แทร็กเพิ่มความจุมากเกินไปและลดข้อเสนอแนะการเปลี่ยนเฟสจาก 180 ไปเป็น 90 องศาซึ่งหากการได้รับลูปไม่เพียงพอมันจะไม่แกว่ง เลย์เอาต์นี้บังคับให้คุณเลือก xtal ที่ต้องการตัวพิมพ์ใหญ่เพื่อความมั่นคงเพื่อให้เป็นไปตามเกณฑ์ของ Barkhausen

ช่องว่างแทร็กเหล่านี้ควรจะเหมือนกันหรือไม่น้อยกว่าช่องว่างระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดเนื่องจากจรจัด C gnd ตรงกันข้ามกับช่องว่าง

แม้ว่าคำแนะนำของ Microchip จะช่วยเพิ่มอัตรากำไรขั้นต้น แต่พวกเขาไม่ได้คาดหวังว่าผู้ใช้ที่ใช้ช่องว่างการเติมทองแดงเชิงรุก <0.1 มม.

โพรบ 1: 1 มีการเหนี่ยวนำภาคพื้นดินมากเกินไปและความจุของ coax และ 1M จะทำให้อินพุตไบแอสอินพุตไม่พอใจ