Carga capacitiva - Cristal derecho a juego y tapas para circuito oscilador - DS1302 RTC - corte y recorte

Si un cristal tiene una especificación de carga de "12,5 pF", significa que el circuito generará una frecuencia nominal especificada si el cristal está CARGADO con 12,5 pF, de un terminal al otro terminal. El cristal en sí no tiene esta capacitancia, NECESITA esta carga externa para operar en modo nominal.

Sin embargo, el circuito activo en DS1302 es el llamado " oscilador de perforación ", y requiere que esta capacitancia se divida, típicamente 50-50. Esto significa que dos tapas están conectadas en serie y, por lo tanto, necesita dos tapas de 25 pF para hacer la carga de 12,5 pF. Esto es para un circuito oscilador ideal. En realidad, debería haber correcciones en el diseño.

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

(2) Como notó correctamente, el enrutamiento de PCB también tiene cierta capacitancia, 1-5pF por traza, según el diseño y la acumulación de PCB. Por lo tanto, cada límite debe reducirse en esta cantidad, dejando las copas en 8 - 12 pf cada una.

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

Entonces, si la capacitancia parásita global 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 límites entre 2pF y 6pF, para proporcionar la frecuencia nominal del oscilador.

La dependencia de la frecuencia de la desviación de la carga especificada se denomina "capacidad de tracción". 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 ppm por 1 pF de desajuste de carga.

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

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

http://www.ti.com/lit/an/swra372c/swra372c.pdf

Saludos- Rahul

Mi entendimiento de la hoja de datos DS1302 es que no se requieren capacitores externos cuando conecta un cristal de 32Khz. Los condensadores de carga internos "CL" tienen el valor adecuado para oscilar a la frecuencia de diseño del cristal (cuando especifica un cristal resonante paralelo especificado para una carga de 6pf). Usted pregunta: "¿Qué sucede cuando sustituye un cristal de 12,5 pf cuando se espera un cristal de 6 pf?"
Todavía probablemente oscilará, pero a una frecuencia ligeramente más alta.
es posibleque un cristal ligeramente cargado puede no oscilar, pero estos osciladores Pierce generalmente tienen un exceso de ganancia... la hoja de especificaciones sugiere que es posible una frecuencia mucho más alta (hasta 2 MHz). Tenga en cuenta que la ganancia del oscilador cae con 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 use este RTC, puedo imaginar consecuencias nefastas si la oscilación no comienza o cesa bajo estrés.
Puede intentar agregar dos condensadores de 6 pf: uno de X1 a tierra, otro de X2 a tierra para volver a bajar la frecuencia de oscilación (su objetivo es 32768 Hz). Esto también hará que las oscilaciones sean más robustas.
En conclusión, tienes algunas opciones:

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

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