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LXTAL低頻晶振起振異常可能有哪些原因?

聚沃科技 ? 2024-02-20 10:20 ? 次閱讀

GD32 MCU系統中,LXTAL低頻晶振一般選擇32768Hz無源晶體,該晶體內部一般為50K歐姆左右,比較大,相較于高頻晶振不太容易起振,所以經常會碰到低頻晶振無法起振、起振起來后概率性停振還有頻偏等一系列的問題,這些問題主要原因就是低頻晶振適配的問題,那碰到問題后,該從哪幾個方面進行排查呢?有以下建議可以參考:

1、排查晶振匹配電容是否合理:

晶體的匹配電容對于晶體的起振非常重要,晶體匹配電容選擇過大或過小都會導致晶體的起振異常,具體匹配方法可以選擇以下兩種:

(1)晶體匹配電容可以在選擇合適MCU驅動模式后,請晶體廠商進行適配;

(2)晶體匹配電容可以通過以下公式進行自主推算參考。

C1 = C2 = 2*(CLOAD CS), 其中CSPCBMCU引腳的雜散電容, 經驗值在2pF-7pF之間,建議以5pF為參考值計算。

2、排查MCU驅動模式配置是否合理:

GD32 MCU一般可以提供以下四種驅動模式:低驅動、中低驅動、中高驅動以及高驅動,對應的gm跨導會有不同,以適配不同的晶振以及電路。

wKgZomXUDBuAC727AAFR5he9KVY511.png

而不同的驅動模式該如何選擇呢,這是一個比較復雜的推算,與增益裕量還有負阻抗等都有關系,后面會再開專題給大家分享,大家可以通過以下推薦表進行參考選擇。

驅動檔位

晶體負載電容

低驅

C(L )≤ 4pF

中低驅

4pF < C(L )≤ 6pF

中高驅

6pF < C(L )≤ 9pF

高驅

9pF < C(L )≤ 12.5pF

3、排查晶振走線是否合理:

晶體走線盡量靠近MCU引腳放置,且時鐘走線盡量由GND包裹;整個電路盡量與MCU在同層,走線盡量不要穿層; 時鐘電路PCB區域盡量禁空,不走任何與時鐘無關走線; 大功率、 強干擾風險器件及高速走線盡量遠離時鐘晶體電路;兩根時鐘線走線盡量等長,不等長可能會帶來寄生電容的不同,可以適當調整匹配電容。

wKgaomXUDCGANmPyAADn28v1upQ484.png

經過以上排查調整,相信大家的晶體電路以及相關配置都是比較合理的了,大家可以再長時間跑下RTC,看下時間精度是否在合理的范圍內,如果在的話,恭喜你已經基本適配成功了。

以上即為本期講解,如有問題或建議,歡迎評論區討論。

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