Как рассчитать ширину дорожки кристалла 4 МГц на печатной плате?

Я понятия не имею, как рисовать кристальную дорожку на печатной плате. У меня есть чип stm32f0 и внешний кварц 4 МГц и конденсатор 15 пФ. Можете ли вы помочь мне, как получить подходящую трассировку для кристальной трассировки? Должен ли я использовать gnd trace вокруг них?

Вы рассматриваете 4 МГц, как будто это RF. Ну, это не так! На частоте 4 МГц все не так критично, если длина дорожек меньше нескольких сантиметров. Я лично начинаю беспокоиться об этом только выше 20 МГц или около того.
@Bimpelrekkie: 4 МГц - это не RF?! Мое AM-радио не соглашается ;-) (Но ваше замечание о том, что печатные платы не так критичны на этой частоте, остается в силе!)
Полезно также знать, что в компоновке высокочастотной платы преобладает время нарастания, а не прямая частота, а поскольку форма сигнала кварца в основном синусоидальная, у вас есть еще больше возможностей для воспроизведения на МГц.

Ответы (4)

Я спроектировал много плат, и 4 МГц — очень низкая частота, и беспокойство о ширине трассы не очень важно для этого сценария. Самое главное — максимально приблизить кристалл к микросхеме микроконтроллера. Даже беспокойство о расположении земли, хотя в целом важно, не очень важно на частоте 4 МГц. В 80-х годах, когда все использовали только одно- или двухслойные печатные платы, это были огромные платы с толстыми дорожками. Например, если вы заглянете внутрь игры в пинбол 1980-х годов, вы обнаружите плату ЦП со стороной почти 18 дюймов, а все компоненты имеют сквозные отверстия и расположены в дюймах друг от друга. Эти платы использовали частоты до около 8 МГц или около того с процессорами серии 6800, и все дорожки были нанесены вручную на ацетате. Ни у кого из них даже нет заземления. Даже сейчас, такие платы, как Arduino Uno, являются двухслойными по соображениям стоимости. Так что да, для правильного дизайна высоких частот, но не беспокойтесь слишком сильно. (Однако для макетной платы или двухслойных конструкций убедитесь, что у вас есть много развязывающих конденсаторов, чтобы уменьшить дребезг питания.)

Верно. Также взгляните на компьютерную схему Z80 Гранта Сирла — на макетной плате он работает на частоте ~7,4 МГц . 4 МГц не нужно ничего особенного.

Важно расположить кристалл близко к процессору и постараться сделать обе стороны максимально симметричными. Ширина трассы не имеет большого значения. След 5 мил (0,13 мм) или 8 мил (0,20 мм) подойдет. Но возможно и 10 мил (0,25 мм) или даже 12 мил (0,3 мм).

@Uwe, я думаю, что даже самые экономичные платы могут поддерживать дорожки 8 mil.

Погуглите "схема кварцевого осциллятора". Некоторые руководства:

  • ST подготовил такой документ AN2867 для вашего MCU
  • Микросхема AVR186 (можно применить и к другим микросхемам)
«Погуглите» — плохой ответ, да и ответы, содержащие только ссылки, тоже не очень хороши.

Согласитесь, заметка ST о хрустале достойна прочтения. А разработка ВЧ-трасс, соответствующих определенному импедансу, скажем, 50, — это довольно длинная история. иглы, чтобы сказать, что нужно взять константу Dk, которая специфична для подложки, различные FR4 имеют разные Dk, толщину подложки и модель линии передачи (дорожка с землей, окружающая земля и т. д.). Для кристаллов этого никто не делает, так как нет ограничения на согласование импеданса и средний импеданс кристалла на частоте последовательного резонанса составляет около 10..15 +j0 Ом.

Как рассчитать ширину дорожки кристалла 4 МГц на печатной плате?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v