Selección de valores de condensador de carga para cristal de 32 kHz

Necesito ayuda para seleccionar condensadores de carga para un XTAL de 32,768 kHz en un diseño en el que estoy trabajando.

Esto es un poco largo, pero las grandes preguntas son: ¿es fundamental obtener los valores de límite de carga correctos y qué importancia tendrá la capacitancia parásita de las pistas y los cables para determinar esto?

Mi dispositivo usa un SoC TI CC1111 y se basa en un diseño de referencia para un dongle USB disponible de TI. El CC1111 requiere un oscilador de alta velocidad (HS) de 48 MHz y un oscilador de baja velocidad (LS) de 32 kHz. El diseño de referencia utiliza un cristal para el oscilador HS y un circuito RC interno para el oscilador LS. Sin embargo, el CC11111 se puede conectar a un oscilador de cristal de 32,768 kHz para una mayor precisión, lo cual necesito.

La hoja de datos del CC1111 proporciona una fórmula (p. 36) para elegir valores para los capacitores de carga. Como control de cordura, utilicé esa fórmula para calcular los valores de los límites utilizados con el xtal de 48 MHz en el diseño de referencia. Pensé que debería obtener aproximadamente los mismos números que se usan en el diseño. Pero los valores de capacitancia que obtuve no coinciden con los utilizados por TI, por lo que estoy un poco preocupado.

Los detalles de mi investigación están a continuación, pero en resumen, la hoja de datos del cristal de 48 MHz dice que requiere una capacitancia de carga de 18pF. Los dos condensadores de carga utilizados en el diseño de referencia son ambos de 22 pF. La fórmula de la hoja de datos CC1111 para relacionar la capacitancia de carga vista a través de los cables del xtal con los valores de los capacitores de carga ($C_a$y$C_b$) es

Conectando 18 pF para$C_{load}$y 22 pF para$C_a$y$C_b$, esto significa$C_{parasitic}$debe ser 7 pF. Sin embargo, la hoja de datos dice que este valor suele ser de 2,5 pF. Si hubiera usado este consejo, terminaría con$C_a$=$C_b$= 31 pF, y no 22 pF como se usa actualmente en el diseño de referencia.

Alternativamente, de acuerdo con la nota de aplicación AN100 de TI ,

donde "$C_x'$es la suma de la capacitancia en$C_x$, la capacitancia parásita en la traza de PCB y la capacitancia en el terminal del cristal. La suma de las dos últimas partes normalmente estará en el rango de 2 a 8 pF".

Si$C_1$=$C_2$= 22 pF, obtienes$C_1'$= 2*18 pF = 36 pF, de modo que la capacitancia parásita asociada con cada traza + terminal es 36pF - 22pF = 14 pF, que está fuera del rango de 2 - 8 pF citado en AN100.

Estoy preguntando todo esto porque me preocupa que si elijo los valores incorrectos del capacitor de carga, no funcionará o la frecuencia será incorrecta. ¿Qué tan sensibles son estos tipos de cristales a los valores límite de carga?

Detalles de mi investigación:

Del Partlist.rep (BOM) incluido en el archivo zip del diseño de referencia, el cristal (X2) y los dos condensadores de carga a los que está conectado (C203, C214) son:

X2   Crystal, ceramic SMD    4x2.5mX_48.000/20/35/20/18
C203 Capacitor 0402 C_22P_0402_NP0_J_50
C214 Capacitor 0402 C_22P_0402_NP0_J_50

Entonces, los capacitores de carga tienen cada uno un valor de 22 pF. El cristal, basado en una respuesta a una pregunta anterior del foro TI E2E para un dispositivo relacionado, es esta parte:

Name: X_48.000/20/35/20/18
Descr.: Crystal, ceramic SMD, 4x2.5mm, +/-20ppm 48MHZ
Manf.: Abracon
Part #:  ABM8-48.000MHz-B2-T
Supplier: Mouser
Ordering Code: 815-ABM8-48-B2-T

El valor de 18 pF proviene de la hoja de datos del ABM8-48.000MHz-B2-T .

Gracias por tu ayuda.