關于晶振電路真的簡單嗎?如何可靠的設計好GD32晶振電路,我們需要知道這些:
1、GD32可以選擇哪些范圍大小晶振?
以GD32F303為例,查詢DATASHEET外部時鐘電氣特性小節(jié)可以看到晶振支持范圍是4—32M范圍均可選擇
2、需不需要反饋電阻?
反饋電阻可以使芯片內部反相器穩(wěn)定工作在線性區(qū)間,雖然一般MCU內部是設計有反饋電阻的,但根據(jù)晶振頻率不同,反饋電阻的范圍會有區(qū)別,所以可以根據(jù)晶振頻率來選擇合適阻值的反饋電阻,典型的反饋電阻取值范圍如下表,根據(jù)GD32F303的晶振范圍,1MΩ基本可以全區(qū)間要求。
3、外部匹配電容該用多大?
負載電容對晶振穩(wěn)定性至關重要,晶振的規(guī)格書中一般會給出推薦的負載電容值,但實際負載電容需要外部匹配電容和PCB走線雜散電容來綜合計算。一般我們采用如下公式計算:
其中Cs是PCB雜散電容,可取典型值10pF,再根據(jù)晶振規(guī)格書的CL值要求,我們就可以計算出CL1和CL2所需大小。
4、需不需要阻尼電阻?
阻尼電阻跨接在OSC_OUT晶振引腳之間,一方面可以限流避免晶振過振蕩,另一方面和匹配電容可以組成RC濾波,設置合適阻值大小將RC電路截止頻率設置為振蕩頻率可以濾除噪聲,經(jīng)過公式推算阻值大小可以按如下公式計算:
合適的阻尼電阻還可以降低EMI噪聲,提高MCU內部模擬性能等,非常建議大家設計預留。
5、PCB Layout
PCB 走線應盡量和高頻 數(shù)字信號或其他噪聲源隔離,可以使用接地環(huán)或接地平面進行包裹。
晶振應靠近MCU,減少走線長度避免其他信號干擾。
IN和OUT信號應該盡量保持相近走線長度,避免走線寄生電容差異導致匹配電容不一致。
關于更多電路設計,可以參考聚沃科技GD32F303東方紅開發(fā)板。
