Estoy intentando configurar un circuito con un cristal de 14.31818MHz (decodificación PAL). La hoja de datos del chip, que utiliza el cristal, establece la relación entre los dos condensadores, conectando el cristal a tierra, como;
$$ C_ {L1} = C_ {L2} = 2C_ {L} -C_ {STRAY} $$
No sé qué es el Cstray , ni lo que 2CL representa. Entonces, ¿cómo puedo encontrar los dos para calcular CL1 y CL2 ?
Gracias
Lo más probable es que este sea un cristal destinado a la unidad resonante paralela, y Cl es, por lo tanto, la capacidad de carga total.
Si el cristal fuera accionado con una onda sinusoidal de impedancia 0, esta es la capacitancia en el otro lado que resultaría en el cambio de fase deseado a la frecuencia nominal. Los circuitos de transmisión resonantes paralelos dependen de este cambio de fase para hacer que la ganancia del bucle sea mayor que 1, de manera que el circuito oscile. Esta capacidad de carga está especificada para cristales destinados a aplicaciones resonantes paralelas. Para cristales normales en el rango de 1-25 MHz, generalmente es de alrededor de 16-22 pF. Para los cristales especiales de reloj de baja frecuencia es típicamente menor, como 8-12 pF.
Lo que la ecuación está tratando de decirte es dividir esta capacitancia de carga por igual en cada lado del cristal, pero considerar la capacitancia perdida en el total. La capacitancia perdida es la capacitancia inevitable entre los conductores cercanos o en los pines del microcontrolador a tierra. Es imposible saber con precisión, pero 3-8 pF es una buena suposición, suponiendo un diseño razonable.
Si bien vemos esta visión muy simplista de la capacidad de carga de cristal mucho, no es un modelo tan bueno. Esto se debe a que ignora la impedancia de salida del circuito que conduce la señal al cristal. A su frecuencia, un capacitor de 18 pF tendría una impedancia de 620. El circuito de excitación puede ser sustancialmente menor que eso, especialmente un circuito de excitación destinado a esa frecuencia. Piense en el caso límite en el que el circuito de excitación tiene 0 impedancia. Cualquier capacitancia agregada a ese lado del cristal sería irrelevante.
Cuando el circuito de excitación tiene una alta impedancia, la capacitancia total vista por el cristal a través de sus conductores es la combinación en serie de la capacitancia en cada conductor a tierra. De ahí es de donde vienen los 2 en tu forumula. Si ambas capacitancias son iguales, entonces su combinación en serie será la mitad de los valores individuales.
En resumen, esta ecuación es ingenua y simplista. Sin embargo, la especificación de carga capacitiva de un cristal es razonablemente tolerante (una de las ventajas del método de accionamiento paralelo), por lo que funciona bien la mayor parte del tiempo. En caso de duda, ponga 22pF a tierra en cada lado del cristal, y lo más probable es que resuene muy bien a muy cerca de la frecuencia nominal. A menos que necesite que sea súper preciso, hay pocas razones para entrar en más detalles.
\ $ C_ {L} \ $ es la capacidad de carga especificada en la hoja de datos de los cristales. \ $ C_ {STRAY} \ $ es la capacitancia perdida entre las dos trazas de cristal en su tablero. Para \ $ C_ {STRAY} \ $ generalmente asumiré algo en el rango de 3-5 pF. Pero eso podría cambiar dependiendo de la longitud de tus rastros de cristal y la acumulación real de la placa.
Entonces, supongamos que su capacitor tiene una capacidad de carga establecida de 20pF. Entonces calculas tus condensadores de esta manera. $$ C_ {L1} = C_ {L2} = 2 * 20pF - 5pF $$ $$ C_ {L1} = C_ {L2} = 35pF $$
Por lo tanto, puede comenzar con un condensador estándar de 33pF o 36pF para una primera buena estimación. Pero debe medir la frecuencia después de su primera ejecución de muestra y ajustar los condensadores en consecuencia si la frecuencia está desactivada.
CL es la capacidad de carga para el cristal que está utilizando, estará en la especificación del cristal. Un valor de 20 pF es bastante común.
CSTRAY es la capacitancia de las pistas, etc. que conecta el cristal a las entradas del oscilador. Que sea un nominal de 5 pF, no hará mucha diferencia. Se puede calcular o medir, pero no vale la pena el esfuerzo.