Capacitancia de entrada ATmega XTAL y capacitancia de carga de cristal

Necesito un cristal preciso de bajas ppm para mi circuito con ATMEGA de 8 bits ( AT90USB1286 ). Actualmente se utiliza 18pF TXC HC-49 (11,5x5 mm). También necesito minimizar el tamaño para reducir el potencial de EMC y PCB. TXC - 7M/B (5x3.2/3.2x2.5nn) parece una alternativa potencial. Pero son cristales de 10pF.

Las hojas de datos de Atmega no mencionan la capacitancia del pin XTAL, hay una capacitancia general para cada pin de E/S de hasta 10pF (con una exclamación que no es precisa y no depende del zócalo TQFP/QFN). ¿El valor de 10pF también se relaciona con los pines XTAL? ¿E implica que el cristal de baja capacidad de carga no se puede usar debido a la fórmula? C X = 2 × ( C X t a yo − C pag i norte ) − C s t r a y ? Alternativa SMD 18pF, por ejemplo, Abracon ABM3B (5x3,2 mm).

Por cierto: hace la diferencia si el cristal tiene un pin GND (4 pines o caja de metal) o está en un zócalo de cerámica de 2 pines, por ejemplo, Abracon ABM7 (18pF). La fuerte recomendación EMC de AFAIR es conectar la caja de metal con GND.

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Respuestas (1)

Los pines de cristal no son pines de E/S, y 10pF es un máximo garantizado, no una capacitancia nominal.

Por lo general, 5pF serán suficientes para un pin de cristal más una capacitancia parásita con un diseño razonable (trazas tan cortas como sea razonable, posiblemente sobre un plano de tierra). Sin embargo, la hoja de datos de AT90USB1286 no recomienda cargar capacitores de menos de 12pF, por lo que un total de 10pF parecería ser marginal (obtendría 11pF si la entrada+perdida fuera de 5pF).

http://www.atmel.com/Images/doc7593.pdf

Si no le importa la frecuencia exacta, 12pF o incluso un poco más probablemente estaría bien con un "cristal de 10pF", solo cambiaría la frecuencia de oscilación nominal muy ligeramente. De lo contrario, puede elegir un cristal diferente.

Trato de lograr un reloj preciso (16 MHz), es decir, uso cristales de bajas ppm (10 ppm). Tal vez la falta de coincidencia de capacitancia agrega más error de lo que gano con un cristal más preciso, es decir, la respuesta es evitar el cristal de 10pF. Tiene razón, la recomendación es 12-22pF y probablemente ambas condiciones deberían cumplirse.
Tenga en cuenta que no podrá predecir la capacitancia mejor que un par de pF, pero elegir subir más dará un cambio sistémico.
PD: si está realmente interesado en una frecuencia precisa garantizada, le sugiero que considere un oscilador empaquetado en lugar de un cristal.
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