Warum muss ich die Leiterbahnbreite für einen Hochgeschwindigkeits-Oszillatorquarz nicht berücksichtigen?

Ich habe einige Referenzdesigns verfolgt, die Quarze wie 40 MHz für die MCU verwenden, und ich habe die Leiterbahnbreite nicht berücksichtigt, um eine Impedanzanpassung durchzuführen. Das Ergebnis ist, dass die Boards gut funktionieren (ich habe die Strecke so kurz wie möglich gehalten). Ich habe nirgendwo einen Hinweis gesehen, dass man die Leiterbahnbreite als Impedanzanpassung betrachten sollte (oder ihr zumindest näher kommt), da über 3 MHz als Hochgeschwindigkeitssignal gelten. Ich frage mich, warum man die Wellenreflexionen auf den Spuren des Kristalls nicht berücksichtigt? Ich sehe auch im Datenblatt der Kristalle keinen Hinweis darauf.

Selbst wenn die reflektierten Wellen die Frequenz der Schwingung nicht ändern, sollte dies mehr Rauschen in der Platine verursachen, oder? Auch wenn man dafür keine extra LC-Anpassungsschaltung verwenden müsste, aber wäre es nicht zumindest besser, je nach Kristall und MCU eine etwas dickere oder dünnere Linienbreite zu verwenden, um die Reflexion zu verbessern?

Für einfache Taktgeber gibt es normalerweise kein Problem, da der Impuls eine Trapezform und folglich eine langsame Anstiegszeit hat (dh Harmonische sind kein Problem). Aber Sie müssen berücksichtigen, wenn Stipe-Leitungen in PCB verwendet werden, um eine Hauptuhr herum zu verteilen. In diesem Fall sollte die Einheitlichkeit der Signalgeschwindigkeit und der Ausbreitungsverzögerung auf der Spur berücksichtigt werden.

Antworten (1)

Eine 100-MHz-Oszillation hat eine Wellenlänge von 3 Metern, und als allgemeine Faustregel gilt, dass Sie die Impedanzanpassung der Spurlänge nicht berücksichtigen müssen, wenn die Spurlänge weniger als ein Zehntel der Wellenlänge beträgt.

Wenn Sie also einen 100-MHz-Oszillator verwenden und dieser mindestens 0,3 Meter von dem Chip entfernt ist, den er speist, sollten Sie erwägen, etwas zu tun. entweder Verkürzung der Strecke oder Impedanzanpassung.

Bei 100 MHz ist der Ausgang wahrscheinlich eher sinusförmig als quadratisch, daher sollte es kein Problem geben UND wenn Sie versuchen, die Rechteckwellenharmonischen eines Oszillators mit viel niedrigerer Frequenz zu berücksichtigen, werden Sie immer noch zu dem Schluss kommen, dass die Dinge erst dann zu einem Problem werden, wenn Sie haben lächerlich lange Spuren und Frequenzen über 100 MHz (halb Theorie, halb Faustregel).

Die Wellenlänge eines 100-MHz-Signals auf einer Leiterplatte beträgt nicht 3 m, sondern nur etwa 2 m.
@Uwe danke für deine Klarstellung (und die andere!).