兴发官方APP
百度新闻源 网站地图 TAG标签

爱普生晶体FC-135 32.768kHz在BlueNRG-MS蓝牙网络协处理器中的应用

前言
爱普生的FC-135晶体单元应用在各个领域,主要用于时钟信号。这个在其他文章中都有详细阐述,今天要说的是在蓝牙类超低功耗应用中,如ST公司的BlueNRG-MS低功耗蓝牙网络协处理器中使用FC-135,该如何选型,需注意哪些问题,跟常规选型规则为什么不一样,下面我们具体来一一说明。
一、首先看一下常规产品晶体的选型
客户IC选用ST公司的STM32F103,晶体选择参数如下:
FC-135晶振晶体参数

晶振电路接法如下图:

FC-135晶振电路接法
匹配测试的结果如下表:
FC-135晶振参数表
依据测试结果看,选择9pF的负载电容最合适。
下面再根据公式计算负载电容,负载电容的计算公式如下:
石英晶体负载电容计算公式
(其中,这里的 Ci 表示振荡电路的实际负载电容( CL晶体单元的负载电容), Cs 则表示印制基板的导线图案和部品的寄生电容等,一般按2-3pF计算。Cg 和 Cd 是振荡电路的负载电容。)
依据上面公式,Ci=7pF,Cs取2.5pF,假设Cg=Cd,代入公式计算出来的Cg 和 Cd应该分别是9pF,与测试匹配值完全吻合。所以根据公式计算出来的值是符合要求的。
 
二、特殊情况产品晶体的选型
客户选用ST公司的BlueNRG-MS低功耗蓝牙网络协处理器,该器件对晶振的要求如下:
FC-135晶振应用介绍-南山电子
根据此要求,本着晶振负载电容越小功耗越低、越容易起振的特点,我们选择EPSON的FC-135 32.768kHz 7.0PF +-20.0PPM的晶振,具体参数如下:
FC-135 32.768KHz石英晶振晶体核心参数

晶振电路接法如下图:
epson fc-135晶振电路接法
注意对于无源晶体本身没有正负之分。

依据上面公式,Ci=7pF,Cs取2pF,假设Cg=Cd,代入公式计算出来的Cg 和 Cd应该分别是10pF合适。但实际上根据EPSON匹配测试的结果看(如下图),
EPSON晶振匹配测试结果
当外接的两个电容分别是12pF时,晶振就已经不能起振了,而且最合理的匹配电容应该是15pF最合适,远远不是计算出来的10pF。所以,并不是所有的电路都可以按照公式计算出来的值进行匹配,对有些特殊芯片,特殊应用场合,仅根据计算出来的值进行产品设计,可能会带来产品不能正常工作的情况发生,给产品的可靠运行带来隐患,而客户会误认为是晶振不好,造成误诊。
究其原因,我们分析可能是因为BlueNRG-MS是低功耗处理器,晶振接口驱动能力相对比较弱,导致当匹配的负载电容越小,晶振的驱动越低,当电容小到一定值时(本电路是12pF),就不足以驱动晶振,导致晶体震荡不起来。
从数据我们了解到,使用FC-135 32.768kHz 7pF +-20ppm时,精度是9.7ppm,此时驱动功率0.003uW,远远小于晶体承受的最大值。此时的起振能力是2050K,远远大于5倍的等效电阻(350k)。
 
三、总结
综上所述,对于特殊芯片电路,晶振的选型是不完全遵循常规法则的,是与晶体理论相违背的,即不能完全按照晶体负载电容越小越容易起振的理论,来选择晶振,这样会造成振荡回路饱和,从而导致启动失败。如果要使产品可靠稳定的运行,最好做晶体的匹配测试,EPSON就提供这种完全免费的增值服务,这样经过匹配测试的产品才能可靠放心的使用。
本文转自爱普生晶振晶体授权代理商-南山电子企业网站,原文链接
http://www.crystal-oscillator.com.cn/Application/177.html

EPSON数字陀螺仪模块GGPM01LK常见疑

EPSON的GGPM01LK是一种基于高精度陀螺传感器和高性能单片机,采用的数字信号处理技术和卡尔曼滤波技术,输出角速率和角度数据的数字陀螺仪模块。相信大...

爱普生高精度陀螺仪姿态检测模组

今天南山电子向大家介绍一款爱普生高精度陀螺仪姿态检测模组,即EPSON的GGPM61高精度陀螺仪惯性导航模组。GGPM61是高精度偏航角陀螺仪模组,输出三轴加...

南山电子2021年春节放假安排

南山电子2021年放假时间安排: (1) 2 月 9 日至 2 月 18 日放假,共计 10 天。2月19日开始正常上班。 (2) 2 月 18 日(年初七)安排部分业务、跟单、库房人员值...

南山电子深圳运营中心乔迁新址公

尊敬的各位新老客户、合作伙伴: 南山电子深圳运营中心经过十五年的稳健发展,原办公地点已不能满足公司发展需要。 自2021年2月1日起,正式乔迁至国...

?

关注微信

扫描二维码
关注南京南山官方微信
Copyright(c)2014NSCN
公安备案号32010402000033 增值电信业务经营许可证:苏B1-20150424 苏ICP备11059432号 Copyright?2014NSCN
南山电子在线客服中心
晶振晶体:爱普生晶振终端用户客服
电容电阻:电容电阻在线客服
贴片电感: 电感磁珠业务QQ2642196949
二三极管:贴片电容
芯片其它:贴片电容
深圳南山:贴片电容
选型支持:贴片电感
贸易客户:贴片电感
淘宝客服南山淘宝店
阿里客服:南京南山阿里店NSCN
电话:400-888-5058
兴发官方APP