Carga capacitiva: cristal derecho y casquillos adecuados para el circuito del oscilador - DS1302 RTC - corte y ajuste

Si un cristal tiene una especificación de carga como "12.5pF", significa que el circuito generará una frecuencia nominal específica si el cristal está CARGADO con 12.5pF, desde un terminal al otro terminal. El cristal en sí no tiene esta capacidad, NECESITA esta carga externa para operar en modo nominal.

Sin embargo, el circuito activo en DS1302 se denomina " pierce oscillator ", y requiere que esta capacitancia sea dividido, típicamente 50-50. Esto significa que dos tapas están conectadas en serie y, por lo tanto, necesita dos tapas de 25pF para hacer la carga de 12.5pF. Esto es para un circuito oscilador ideal. Para la realidad, debe haber correcciones hechas al diseño.

(1) El DS1302 ya tiene cargas incorporadas para un cristal de "6pF", según las especificaciones. Por lo tanto, deben tener algo como 12pF en ambos pines, haciendo un ajuste para capacitancia de cristal de 6pF. Esto significa que solo necesita 13pF + 13pF, tiene razón en la primera aproximación.

(2) Como ha señalado acertadamente, el enrutamiento de PCB también tiene cierta capacidad, 1-5 pF por traza, según el diseño y la acumulación de PCB. Por lo tanto, cada tapa debe reducirse en esta cantidad, dejando las tazas a 8-12 pf cada una.

(3) Un buen fabricante de cristales especificará la capacitancia parásita de su empaque de cristales, podría ser desde una fracción de pF a varios pF, dependiendo de la caja del cristal. El empaque IC también tiene una capacitancia de pin a pin, generalmente de hasta 1pF, que se agregará a la caja de cristal. Esta capacitancia global se aplica directamente entre los terminales y, por lo tanto, contribuye a la carga del cristal tal como es.

Entonces, si la capacitancia parásita a tanto alzado es, digamos, 3pF, el cristal debe cargarse con 19pF + 19pF. Debe restar los 12 pF integrados en DS1302, menos 1-5pF para cada traza, lo que deja los topes entre 2pF y 6pF, para proporcionar la frecuencia nominal del oscilador.

La dependencia de la frecuencia con respecto a la desviación de la carga especificada se denomina "flexibilidad". Depende de la relación entre la capacitancia de movimiento y la capacitancia de carga, con un valor típico de 0.1 a 0.2 ppm por ppm por 1pF de desajuste de carga.

Obviamente, se debe tener cuidado con el cristal ESR al seleccionarlo, pero se necesitaría otra "disertación" para enviarlo. Muchos proveedores de IC y fabricantes de cristal publican buenas notas de aplicación. Busque "pullability" y otros términos especiales en Google, encontrará muchos.

Seguí los argumentos de otro caballero, pero parece que necesitas dos 12.5 pf, no 6 o 12 algo. attach está vinculado a un documento técnico de Texas Instruments que explica el hecho.

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saludos- Rahul

Mi comprensión de la hoja de datos del DS1302 es que no se requieren condensadores externos cuando se conecta un cristal de 32 KHz. Los condensadores de carga "CL" internos tienen el valor adecuado para oscilar a la frecuencia de diseño del cristal (cuando especifica una especificación de cristal resonante en paralelo para una carga de 6pf). Preguntas: "¿Qué sucede cuando sustituyes un cristal de 12,5 pf cuando se espera un cristal de 6 pf?"

Es probable que aún oscile, pero a una frecuencia ligeramente más alta.
es posible que un cristal ligeramente cargado no oscile, pero estos osciladores Pierce generalmente tienen un exceso de ganancia ... la hoja de especificaciones sugiere Es posible una frecuencia mucho mayor (hasta 2 MHz). Tenga en cuenta que la ganancia del oscilador disminuye a un voltaje de suministro bajo, por lo que una prueba en el peor de los casos sería ejecutar este chip con el voltaje de suministro más bajo que espera, y ver si comienza a oscilar. Dependiendo de para qué se utiliza este RTC, puedo imaginar graves consecuencias si la oscilación no se inicia o cesa bajo el estrés.
Puede intentar agregar dos capacitores de 6 pf: uno de X1 a gnd, otro de X2 a gnd para bajar la frecuencia de oscilación (apunta a 32768 Hz). Esto también hará que las oscilaciones sean más robustas.
En conclusión, tienes algunas opciones:

• No utilice condensadores externos y acepte una frecuencia ligeramente más alta

• Agregue dos condensadores externos de 6pf para oscilar más cerca de 32768 Hz, haciendo que su cristal de 12.5 pf sea "feliz".