Емкостная нагрузка — соответствующий кристалл и конденсаторы для цепи генератора — DS1302 RTC — обрезка и обрезка

Если кварц имеет спецификацию нагрузки "12,5 пФ", это означает, что схема будет генерировать указанную номинальную частоту, если кварц НАГРУЗИТЬ 12,5 пФ, от одной клеммы к другой. У самого кристалла этой емкости нет, ему НУЖНА эта внешняя нагрузка для работы в номинальном режиме.

Однако активная цепь в DS1302 представляет собой так называемый « генератор Пирса », и для этого требуется, чтобы эта емкость была разделена, как правило, 50-50. Это означает, что два конденсатора соединены последовательно, и поэтому вам нужно два конденсатора по 25 пФ, чтобы сделать нагрузку 12,5 пФ. Это для идеальной схемы генератора. Для реальности должны быть внесены коррективы в конструкцию.

(1) DS1302 уже имеет встроенные нагрузки для кварца «6 пФ» в соответствии со спецификациями. Следовательно, они должны иметь емкость около 12 пФ на обоих выводах, что соответствует емкости кристалла 6 пФ. Это означает, что вам нужны только конденсаторы 13pF+13pF, вы правы в первом приближении.

(2) Как вы правильно заметили, разводка печатной платы также имеет некоторую емкость, 1-5 пФ на дорожку, в зависимости от компоновки и стека печатной платы. Поэтому каждую шапочку нужно уменьшить на эту сумму, оставив чашки по 8-12 пф каждая.

(3) Хороший производитель кристаллов указывает паразитную емкость упаковки своего кристалла, она может составлять от долей пФ до нескольких пФ, в зависимости от корпуса кристалла. Корпус микросхемы также имеет емкость между контактами, обычно до 1 пФ, что увеличивает размер кристаллического корпуса. Эта суммарная емкость применяется непосредственно между клеммами и, следовательно, вносит свой вклад в нагрузку кварцевого резонатора.

Итак, если суммарная паразитная емкость составляет, скажем, 3 пФ, кварц нужно нагрузить 19 пФ + 19 пФ. Вам нужно вычесть 12 пФ, встроенные в DS1302, минус 1-5 пФ для каждой трассы, что оставляет колпачки где-то между 2 пФ и 6 пФ, чтобы получить номинальную частоту генератора.

Зависимость частоты от отклонения от заданной нагрузки называется «тяговым усилием». Это зависит от соотношения между емкостью движения и емкостью нагрузки, с типичным значением 0,1-0,2 ppm ppm на 1 пФ несоответствия нагрузки.

Очевидно, что при выборе кристалла необходимо позаботиться о ESR, но для подачи потребуется еще одна «диссертация». Многие поставщики интегральных схем и производители кристаллов публикуют хорошие примечания по применению. Поищите в Google «вытягиваемость» и другие специальные термины, вы найдете много.

Я последовал аргументам другого джентльмена, но, похоже, вам нужно два 12,5 пф, а не 6 или 12 с чем-то. прикрепите ссылку на техническую документацию техасских инструментов, объясняющую этот факт.

http://www.ti.com/lit/an/swra372c/swra372c.pdf

С уважением - Рахул

Насколько я понимаю, технические данные DS1302 таковы, что при подключении кристалла 32 кГц внешние конденсаторы не требуются. Внутренние нагрузочные конденсаторы «CL» имеют правильное значение, чтобы колебаться на расчетной частоте кварца (когда вы указываете кварц с параллельным резонансом, рассчитанный на нагрузку 6 пФ). Вы спросите: «Что произойдет, если вы замените кристалл на 12,5 пФ, когда ожидается кристалл на 6 пФ?»
Вероятно, он все еще будет колебаться, но с немного более высокой частотой.
это возможночто слегка нагруженный кварц может не генерировать, но эти генераторы Пирса обычно имеют избыточное усиление ... в спецификации указано, что возможна гораздо более высокая частота (до 2 МГц). Обратите внимание, что коэффициент усиления генератора падает при низком напряжении питания, поэтому в худшем случае тест будет состоять в том, чтобы запустить этот чип с самым низким ожидаемым напряжением питания и посмотреть, начнет ли он колебаться. В зависимости от того, для чего используется этот RTC, я могу представить ужасные последствия, если колебание не начнется или прекратится при нагрузке.
Вы можете попробовать добавить два конденсатора по 6 пФ: один от X1 к земле, другой от X2 к земле, чтобы снизить частоту колебаний (вы стремитесь к 32768 Гц). Это также сделает колебания более устойчивыми.
В итоге у вас есть несколько вариантов:

• Не используйте внешние конденсаторы и примите немного более высокую частоту

• Добавьте два внешних конденсатора по 6 пФ, чтобы колебаться ближе к 32768 Гц, сделав ваш кварцевый резонатор на 12,5 пФ «счастливым».