Отдельная GND-плоскость для кварцевого резонатора микроконтроллера

1. Справочная информация

Я проектирую плату для микроконтроллера STM32F767ZI. Этот микроконтроллер имеет первичный генератор для SYSCLK(общие системные часы) и вторичный генератор для RTCCLK(часы реального времени).

Для первичного генератора я выбрал следующий кварц:

‎NX3225GD-8MHZ-EXS00A-CG04874‎ [DigiKey: 644-1391-1-ND‎]

И следующий кристалл для вторичного генератора:

‎NX3215SA-32.768KHZ-EXS00A-MU00525‎ [DigiKey: 644-1386-1-ND‎]

Я выбрал те же кристаллы, что и на плате NUCLEO-F767ZI от STMicroelectronics.

 

2. Рекомендации от STMicroelectronics

Производитель микросхем рекомендует предусмотреть под каждым кристаллом отдельную локальную GND-плоскость. Эта плоскость GND должна быть привязана к ближайшему контакту GND на микросхеме. Я получил это из Application Note AN2867 . Следующий рисунок взят из этого документа:

введите описание изображения здесь

На рисунке вы видите два кристалла: X1 и X2 . У каждой есть своя локальная GND-плоскость , отделенная промежутком от общей GND-плоскости платы.

 

3. Как подать заявку?

Интересно, как я могу применить эти рекомендации на микросхеме STM32F767ZI:

введите описание изображения здесь

Обратите внимание на два осциллятора слева: RCC_OSC32для часов реального времени и RCC_OSCдля общих системных часов. Также обратите внимание на 9 контактов GND (обозначенных VSS) на чипе.

К сожалению, на левой стороне чипа есть только один (!) вывод GND. Как я могу правильно применить рекомендации от STMicro? Что бы я ни пытался, я получаю одну из местных GND-плоскостей, растягивающихся, чтобы добраться до GND-контакта далеко ... вероятно, не то, что имел в виду производитель.

 

РЕДАКТИРОВАТЬ

По совету @isdi я поискал gerber-файлы этой платы NUCLEO-F767ZI. С помощью программы просмотра gerber я обнаружил, что общая плоскость GND проходит под осцилляторами, как будто они ничем не отличаются от любого другого компонента. У них точно нет своей локальной GND-плоскости.

Почему STMicro не следует собственному совету?

Гербер-файлы nucleo board доступны, вы проверили их, чтобы увидеть, как они сделали макет (по крайней мере, для предложений)?
Немного сомнительной во всем этом совете является идея иметь отдельный заземляющий многоугольник для каждого кристалла, но затем соединять его с заземляющей пластиной более чем одним единственным переходным отверстием рядом с микроконтроллером. Вся идея этих отдельных наземных полигонов заключается в том, что через них не протекают никакие токи.

Ответы (1)

Прежде всего, вы не указали, сколько слоев было на вашей печатной плате, поэтому я предполагаю, что у вас уже было> 4 слоя с полной плоскостью заземления.

Возвращаясь к вашему вопросу, я просмотрел примечание по применению AN2867, о котором вы упомянули, и обнаружил, что это общее руководство по проектированию печатной платы генератора для микроконтроллера STM, а не эталонный проект для вашей конкретной модели, поэтому вы можете его игнорировать.

Во-первых, обратите внимание, что кристаллы являются дифференциальными пассивными устройствами, поэтому заземляющий слой влияет только на импеданс дорожки, но не влияет на сам XTAL или сигнал. Ваша забота о разделении GND оправдана только в том случае, если у вас есть очень чувствительный аналоговый сигнал, проходящий рядом с XTAL.

Вам также может быть интересно прочитать «Будьте осторожны с разрывами заземления» в разделе « Оставайтесь хорошо заземленными» с аналоговых устройств.

Так что ответ таков: вам вообще не нужно было беспокоиться о том, чтобы сломать самолет. По моему опыту, если на вашей плате не было сигнала uVlot, разделение земли не имело никакого влияния, но ухудшало целостность сигнала и создавало больше проблем на печатной плате.

Отдельная GND-плоскость для кварцевого резонатора микроконтроллера
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v