Jag har några frågor om jag har gjort rätt.
Jag har bland annat en STM32 F3 serie och jag ska välja LSE och HSE.
Jag börjar med LSE.
Fråga 1:
När man väljer Cs som är kapacitansen mellan pinnarna och PCB kortet så säger databaldet för processorn att man ska välja 10pF. Men manualen utgår från att Cs = 5pF.
Vad ska jag lita på? Fråga 2:
Så jag har valt en kristall som resistansen 70 kOhm, shutkapacitansen 1.05pF och lastkapacitansen 7pF samt frekvensen 32.768 kHz. Varför jag har valt 7pF som lastkapacitans har med Gm_crit_max = 1.6 för low medium. Jag gör mina beräkningar för att räkna ut kondensatorerna samt att kolla om gm kriteriet är bra.
Detta betyder att gm_crit, gm och gm_crit_max är i enheten uA/V och att gm_margin = gm/gm_crit MÅSTE vara större än 5.
Kod: Markera allt
Cs = 5*10^-12; % Stray
CL = 7*10^-12; % Last
ESR = 70*10*3; % Resistans
F = 32.768*10^3; % Frekvens
Co = 1.05*10^-12; % Shunt
% Hitta kondensatorerna för kristallen
C = 2*(CL - Cs)
% Räkna ut om gm_crit är bra
gm_crit = 4*ESR*(2*pi*F)^2*(Co+CL)^2*10^6
gm = 8;
5 < gm/gm_crit
% Kolla om gm_crit är större än gm_crit_max
gm_crit_max = 1.6;
gm_crit_max > gm_crit
Kod: Markera allt
C = 4.0000e-12
gm_crit = 0.023074
ans = 1
ans = 1
Men frågan är varför det står ett helt annat gm_crit värde här? Varför då?
Fråga 3:
När det kommer till HSE så är proceduren samma sak som vanligt. Men istället för uA/V så är enheten mA/V.
Jag har valt en kristall som har lastkapacitansen 10pF, resistansen 400 ohm, frekvensen 8 MHz och shutkapacitansen max 5pF. Se datablad: https://www.mouser.se/ProductDetail/ECS ... ABKw%3D%3D
Här är gm = 10, gm_crit_max = 2 för en F3-serie hos ST.
Kod: Markera allt
Cs = 5*10^-12;
CL = 10*10^-12;
ESR = 400;
F = 8*10^6;
Co = 5*10^-12;
% Hitta kondensatorerna för kristallen
C = 2*(CL - Cs)
% Räkna ut om gm_crit är bra
gmcrit = 4*ESR*(2*pi*F)^2*(Co+CL)^2*10^3
gm = 10;
5 < gm/gmcrit
% Kolla om gm_crit är större än gm_crit_max
gm_crit_max = 2;
gm_crit_max > gm_crit
Detta betyder 10pF kondensatorer och gm_crit var 0.9096 samt att gm_marginalen var större än 5 och gm_crit var mindre än 2
Kod: Markera allt
C = 1.0000e-11
gmcrit = 0.9096
ans = 1
ans = 1
Kod: Markera allt
% Räkna ut den externa resistorn
Rext = 1/(2*pi*F*C)
% Verifiera om gm_crit är mindre än gm
gmcrit = 4*(ESR+Rext)*(2*pi*F)^2*(Co+CL)^2*10^3;
gm > gmcrit
Då är min fråga här. Är 2 kOhm rimligt här? Jag menar....2 kOhm låter väldigt mycket för en ARM-processor pinne. Det kommer inte mycket ström igenom där.
Kod: Markera allt
Rext = 1989.4
ans = 1
Sista frågan är om jag har konstruerat min "guard-ring" korrekt. Egentligen så känner jag mig rätt säker på övriga frågor då jag har gjort dessa förut. Men jag har alltid undrat över dessa frågor och skulle gärna vilja ha svar på dessa. Jag vill nämligen följa ST's manualer korrekt efter minsta detalj. Men fråga 4 är helt ny för mig då jag aldrig har använt mig utav en guard-ring förut. Jag misslyckades få min LSE att starta förra gången, så nu gör jag ett till försök att göra om det och göra det rätt!
PC14 och PC15 är för LSE och PF1 och PF0 är för HSE. Guard-ring är den linjen som jag har ritat ett långt blått streck på. För jag försöker följa:
- Kondensatorerna efter kristallen
- Kristallen så nära processor-pinnarna som möjligt.
- Inga vior
- Inget GND plan under kristallen
- Kondensatorerna skall endast vara ansluten mot ett GND plan
- Försök att få så mycket symmetri som möjligt (detta är dock svårt med tanke på kristallens geometri)
Har jag missat något?