Plano GND separado para el resonador de cristal del microcontrolador

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1. Información de fondo

Estoy diseñando una placa para un microcontrolador STM32F767ZI. Este microcontrolador tiene un oscilador primario para el SYSCLK (reloj global del sistema) y un oscilador secundario para el RTCCLK (reloj en tiempo real).

Seleccioné el siguiente cristal para el oscilador primario:

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

Y el siguiente cristal para el oscilador secundario:

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

Seleccioné los mismos cristales que los de la placa NUCLEO-F767ZI de STMicroelectronics.


2. Recomendaciones de STMicroelectronics

El fabricante del chip recomienda proporcionar un plano GND local separado debajo de cada cristal. Este plano GND debe estar vinculado al pin GND más cercano en el chip. Lo obtuve de Application Note AN2867 . La siguiente figura es de ese documento:

Puedesverdoscristalesenlafigura:X1yX2.CadaunotienesupropioplanoGNDlocal,separadoporunespaciolibredelplanoGNDdeltablerogeneral.


3.¿Cómoaplicar?

MepreguntocómopuedoaplicarestasrecomendacionesenelchipSTM32F767ZI:

Tenga en cuenta los dos osciladores en el lado izquierdo: RCC_OSC32 para el reloj en tiempo real y RCC_OSC para el reloj general del sistema. También tenga en cuenta los 9 pines GND (llamados VSS ) en el chip.

Desafortunadamente, solo hay un pin (!) GND en el lado izquierdo del chip. ¿Cómo puedo aplicar correctamente las recomendaciones de STMicro? No importa lo que intente, termino con uno de los GND-planes locales que se extienden para alcanzar un pin GND muy lejos ... probablemente no sea lo que el fabricante tenía en mente.


EDITAR

Por consejo de @isdi, busqué los archivos gerber de este tablero NUCLEO-F767ZI. Con un visor de gerber, descubrí que el plano GND general se ejecuta debajo de los osciladores como si no fueran diferentes de cualquier otro componente. Definitivamente no tienen su propio plano GND local.

¿Por qué STMicro no sigue sus propios consejos?

    
pregunta K.Mulier

1 respuesta

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En primer lugar, no especificó cuántas capas tenía su PCB, así que supongo que ya tenía un > 4 capas con un plano gnd completo.

Regresé a tu pregunta. Revisé la nota de aplicación AN2867 que mencionaste y encontraste que es una guía de diseño general para el PCB del oscilador. El microcontrolador STM no es un diseño de referencia para tu modelo específico, por lo que puedes ignorarlo.

Primero, observe que los cristales son dispositivos pasivos diferenciales, por lo que el plano de tierra solo afecta la impedancia de la traza, pero no afecta a XTAL ni a la señal. Su preocupación es correcta para la separación de GND solo en el caso de que haya pasado una señal analógica muy sensible adyacente a XTAL.

Es posible que también tengas interés en leer la parte de "Ten cuidado con los planos del terreno" de la parte de Manteniéndose bien conectado a tierra desde dispositivos analógicos.

La respuesta es que no tuvo que preocuparse por romper el avión en absoluto. En mi experiencia, a menos que no tuviera una señal de uVlot en su tablero, la separación de tierra no tuvo ningún impacto sino degradar la integridad de la señal y crear más problemas en la PCB.

    
respondido por el pazel1374

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