本帖最后由 逍遥鱼321 于 2023-10-31 19:38 编辑
时钟电路 本文基于APM32F103设计的最小系统电路,在设计最小系统电路时碰到一些关于晶振电路的问题,后面查阅相关资料后进行一些总结,分享给大家。具体的晶振选型不同,电路的元器件参数也会不同。
一、晶振的主要参数 1、频率:晶体振荡器谐振时的中心频率,用于给MCU工作时提供稳定的时钟信号,常见的晶振频率有32.768K、4M、8M、12M、16M、32M等,本贴使用的晶振频率为8M。 2、频率公差:晶振频率和晶振本身中心频率的差值,单位为ppm(百万分之一),本贴使用的晶振频率公差为±20ppm。 3、匹配电容:是以晶振为核心的整个震荡回路的全部有效电容的总和,选择负载电容时可以根据生产厂家的资料来参考,如果知道一些参数也可以根据公式自己来计算。 计算公式为:C2=C3=2*(Cload-Cs),其中,Cs为PCB和MCU引脚间的杂散电容,Cload为晶振的负载电容,本贴使用的晶振推荐匹配电容为20PF。 4、封装:常见封装有SMD3215、SMD5032、SMD3225等,本贴使用的封装为SMD5032封装。
二、晶振的电路设计 1、原理图设计 如图为AMP32F103原理图的时钟电路设计
2、各个元器件的作用 C2、C3:时钟电路的匹配电容,或者叫补偿电容,匹配电容可以调节晶振的频率,使晶振在一个范围能提供稳定的工作频率,一般来说,负载电容增大,晶振频率会降低,负载电容减小,晶振频率会增大。 R4:反馈电阻,一般选择1M以上的反馈电阻,反馈电阻能使反相器在初始时能稳定在线性区工作。有的MCU内部是集成反馈电阻的,使用时可以根据实际情况是否 增加反馈电阻。
三、PCB设计的注意事项 1、晶振尽量靠近MCU时钟引脚,匹配电容尽量靠近晶振。 2、整个时钟电路尽量和MCU在同层,走线不要穿层。 3、时钟电路的PCB区域尽量禁空,不走任何跟时钟电路无关的线。 4、大功率,强干扰以及高速走线尽量远离时钟电路。 5、时钟电路尽量进行包地处理。 |