Kristallerde und minimaler Spurabstand zu den Leitungen

Es wurden bereits einige Fragen zu Kristallen gestellt, aber es gibt ein paar konkurrierende Designs, und ich habe ein paar "obsessive" Fragen zum Layout. Hier ist ein fast fertiges Layout mit einem PIC16F-Mikrocontroller, der mit 32,768 kHz (12,5 pF) verbunden ist. Relevante verknüpfte Fragen sind:

Konkurrierende PCB-Crystal-Layout-Empfehlungen

Wie weit ist „zu weit“ beim Verlegen von Spuren für Kristalle und wie asymmetrisch ist „zu viel“?

Spuren unter 32kHz Quarz

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

C22, C23 sind 18pF, das ist, was ich mir danach ausgedacht habe: 12,5 * 2 - 2 * Streuner.

Das Schnappraster bei Eagle beträgt 0,5 mm.

  • R23 ist ein Widerstand, bei dem ich unentschlossen bin, weil ich Designs mit etwa 100 k und Designs ohne ihn sehe. Das ist Frage 1!

  • Ich habe eine Massefüllung unter dem Kristall hinzugefügt (Pins 2 und 3 sind an diesem bestimmten Teil nicht verbunden) und nur mit der lokalen Masse verbunden. Olin hat das ungefähr 100 Mal erwähnt, also glaube ich, dass es das Richtige ist. Aber andere Designs machen einen Erdungsring um den Kristall auf der obersten Schicht. Ist das nur bei einer Single-Layer-Platine notwendig?

  • Pin 6 auf dem PIC ist eine digitale Assert-Leitung. Ich zögere - wie nah kann ich diese Spur an den Kristall bringen, bevor ich die hochohmige Kristalloszillation durcheinander bringe? Der Abstand zwischen den Pins 3 und 4 beträgt ca. 0,7 mm, also liegt es nahe (?), dass ich so nah sein kann?

  • die Kristallspuren sind nicht gleich. Soll ich versuchen, sie gleicher zu machen?

Es ist schon eine Weile her, dass ich das gemacht habe, ABER sich anzustrengen wird durch weniger marginale Ergebnisse belohnt. Ich würde erwarten, dass das gut genug funktioniert. Ich würde dazu neigen, den Schleifenbereich zwischen xtal und uP zu minimieren - z. B. den Track von C22 nach oben in Richtung C23 führen, bevor ich ihn in Richtung IC_pin2 nehme. Sie könnten erwägen, Pin2- und 3-Leiterbahnen zu den inneren Enden von C22 und C23 mit Masse an den äußeren Enden mit z. ABER wahrscheinlich egal. || X1 könnte leicht nach links in Richtung Spuren zu PIC gleiten, wobei C22 über / unter X1 mit gemeinsamer Masse über unter X1 angeordnet ist. | Am besten ist vielleicht, wenn ....
... Sie können X1 um 90 Grad drehen und in Richtung PIC verschieben, sodass die Spurlänge und die Schleifenfläche jetzt sehr gering sind.
Das mache ich mit den Tracks, danke Russell. Ich habe versucht, die inneren Enden mit 2 Durchkontaktierungen und auch Kappen oben und unten mit Durchkontaktierungen in der Mitte zu verwenden, wie Sie vorschlagen (aber ich hatte das Gefühl, dass sie dem PIC zu nahe kamen). rotieren, weil ich eine definierte begrenzte Boardfläche habe und X1 von der Kante fallen wird!
Ich denke, wenn ich eine Spur mehr als doppelt so breit vom Kristall entfernt halte (also eine 0,3-mm-Spur 0,6 mm oder etwa 23 mil entfernt ist), werde ich den Oszillator nicht stören. Ich denke auch, dass ich da zu viel nachdenke...

Antworten (1)

Wenn PCB-Leiterbahnen anfangen, sich der Länge von einem Zehntel der Wellenlänge der Kristallfrequenz zu nähern, dann erwarten Sie Probleme. Bei 32 kHz beträgt die Wellenlänge 9 km, also ist das kein Problem. Dito Längenunterschiede.

Bei der Berechnung der Kapazitäten zum Herumhängen um einen Oszillator sollten Sie die Kapazität der Gleise berücksichtigen - diese beträgt normalerweise einige pF, aber Sie können Online-Leitbahnkapazitätsrechner finden.

Ich sehe kein Problem in dem, was Sie gezeigt haben.

Danke schön. Ich war wirklich besorgt, Spuren in die Nähe des Kristallstifts zu bringen. Die rechtwinklige Spur von Pin 6 ist etwa 0,7 mm entfernt. Die Anleitungen (z. B.: atmel usw.) sagen "wechseln Sie die digitalen Spuren vom Oszillator weg", ohne anzugeben, was "weg" bedeutet. Die Sorge ist, dass Sie den Oszillator stören und nicht umgekehrt, aber ich bin zu paranoid :-)
Ich finde das Durchblättern von Zeitschriften lehrreich (oder erschreckend, je nachdem). EPE Juni 2015 hatte einen Touchscreen-Recorder - PIC32, 32-kHz-Kristall, der nur wenige Kilometer entfernt ist ( i.stack.imgur.com/7A1cO.png ). Wenn es für sie funktioniert ...
AN1288 ( ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01288A.pdf ) ist ebenfalls hilfreich. Es stimmt zu: "Wenn Leiterbahnen kurz und unter 10 mm sind, ist ihre Kapazität sehr gering". Der Schlüssel ist eher die Kapazität (und das Übersprechen, nehme ich an) als die Länge oder der Längenunterschied bei einer so niedrigen Frequenz.
Kristallerde und minimaler Spurabstand zu den Leitungen
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