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LXTAL低频晶振起振异常可能有哪些原因?

聚沃科技 2024-02-20 10:20 次阅读

GD32 MCU系统中,LXTAL低频晶振一般选择32768Hz无源晶体,该晶体内部一般为50K欧姆左右,比较大,相较于高频晶振不太容易起振,所以经常会碰到低频晶振无法起振、起振起来后概率性停振还有频偏等一系列的问题,这些问题主要原因就是低频晶振适配的问题,那碰到问题后,该从哪几个方面进行排查呢?有以下建议可以参考:

1、排查晶振匹配电容是否合理:

晶体的匹配电容对于晶体的起振非常重要,晶体匹配电容选择过大或过小都会导致晶体的起振异常,具体匹配方法可以选择以下两种:

(1)晶体匹配电容可以在选择合适MCU驱动模式后,请晶体厂商进行适配;

(2)晶体匹配电容可以通过以下公式进行自主推算参考。

C1 = C2 = 2*(CLOAD CS), 其中CSPCBMCU引脚的杂散电容, 经验值在2pF-7pF之间,建议以5pF为参考值计算。

2、排查MCU驱动模式配置是否合理:

GD32 MCU一般可以提供以下四种驱动模式:低驱动、中低驱动、中高驱动以及高驱动,对应的gm跨导会有不同,以适配不同的晶振以及电路。

wKgZomXUDBuAC727AAFR5he9KVY511.png

而不同的驱动模式该如何选择呢,这是一个比较复杂的推算,与增益裕量还有负阻抗等都有关系,后面会再开专题给大家分享,大家可以通过以下推荐表进行参考选择。

驱动档位

晶体负载电容

低驱

C(L )≤ 4pF

中低驱

4pF < C(L )≤ 6pF

中高驱

6pF < C(L )≤ 9pF

高驱

9pF < C(L )≤ 12.5pF

3、排查晶振走线是否合理:

晶体走线尽量靠近MCU引脚放置,且时钟走线尽量由GND包裹;整个电路尽量与MCU在同层,走线尽量不要穿层; 时钟电路PCB区域尽量禁空,不走任何与时钟无关走线; 大功率、 强干扰风险器件及高速走线尽量远离时钟晶体电路;两根时钟线走线尽量等长,不等长可能会带来寄生电容的不同,可以适当调整匹配电容。

wKgaomXUDCGANmPyAADn28v1upQ484.png

经过以上排查调整,相信大家的晶体电路以及相关配置都是比较合理的了,大家可以再长时间跑下RTC,看下时间精度是否在合理的范围内,如果在的话,恭喜你已经基本适配成功了。

以上即为本期讲解,如有问题或建议,欢迎评论区讨论。

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