El oscilador de cristal no da la frecuencia correcta

Tengo un oscilador de cristal de 48 MHz ( ver aquí ) que estoy usando como reloj para mi microcontrolador (EFM32GG332F1024). Al mirar la hoja de datos de este cristal, me pareció que la capacitancia de carga debe ser de 18pF, he entendido que esto significa que debería tener un capacitor de 18pF de cada pin a tierra, sin embargo, no estoy completamente seguro si ese es el pensamiento correcto
Un diagrama a continuación muestra mi significado:
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Al leer un poco, encontré un cálculo para calcular la capacitancia de carga para cada pin, pero esto me da un valor de 30-36pF una vez que ingresé todos los valores conocidos y me parece demasiado alto de un valor a utilizar.
C L 1 = C L 2 = 2 ⋅ ( C L o a d − C S t r a y )
Dónde C L o a d = 18 pag F y C S t r a y = 2 − 5 pag F

El problema que tengo es que en lugar de que el oscilador emita una frecuencia de 48 MHz como se esperaba, solo emite 16 MHz, precisamente un tercio de lo que debería ser, y no estoy completamente seguro de por qué.
He intentado cambiar el cristal, cambiando la capacitancia de carga, tanto hacia arriba como hacia abajo, y nada parece tener efecto en la frecuencia de salida.

No estoy completamente seguro de qué está causando este problema o cómo solucionarlo, ya que los condensadores parecen no estar haciendo nada inesperado, por lo que si alguien tiene alguna idea sobre este problema, no dude en dar consejos/soluciones.

Algo útil para saber podría ser que estoy midiendo la frecuencia con una sonda x100 en un osciloscopio digital midiendo desde uno de los pines de cristal a tierra. Ninguno de los pines da la lectura esperada, por lo que siento que en este momento es irrelevante cuál es cuál. Creo que tengo razón al decir que el cristal no tiene polaridad, ya que es solo un dispositivo de dos pines que se puede ver en el enlace al comienzo de esta publicación.

"He entendido que esto significa que debería tener un condensador de 18pF de cada pin a tierra" - incorrecto - necesita aproximadamente el doble de la capacitancia de cada pin, por lo que 36pF en cada pin.
El cristal no está polarizado, pero el microcontrolador sí. Pruebe el pin XOUT (la salida que impulsa el cristal) en lugar de la entrada XIN high-Z.

Respuestas (1)

Primero, tienes un cristal, no un oscilador.

Los comentarios de Majenko sobre el capacitor de carga son correctos, debe tener aproximadamente 30 pF en cada lado, pero ese no es su mayor problema (los problemas del capacitor de carga solo pueden tirar ligeramente de la frecuencia del cristal).

El cristal es un tercer tipo de sobretono, por lo que oscilará a 1/3 de la frecuencia marcada, a menos que agregue algún circuito sintonizado para alentarlo a oscilar a 48 MHz. Como puede ver en la hoja de datos , los cristales fundamentales de esta serie solo van a 30MHz.

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De todos modos, no debería usar un cristal de frecuencia tan alta si hay otra forma: usar un PLL interno en el micro para aumentar un cristal de frecuencia más baja es una estratagema común. Los cristales son mejores entre aproximadamente 4 MHz y 20 MHz, más altos o más bajos y hay inconvenientes.

Si realmente insiste en 48 MHz por alguna razón, tal vez debería comprar un oscilador que tenga el cristal requerido, el circuito sintonizado y el circuito amplificador dentro de un paquete, con un funcionamiento garantizado.

Eché un vistazo a lo que dijiste sobre el circuito sintonizado, el microcontrolador tiene un 'oscilador de perforación' incorporado que, si no me equivoco, ¿funcionaría como un circuito sintonizado?
No, no está sintonizado para nada excepto por el cristal y que quiere oscilar a 16MHz preferentemente. Lea AN016 para conocer los cristales de modo fundamental recomendados (y las advertencias) o use un oscilador externo ya que el mfr no parece admitir 3OT xtals.
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