Svenska ElektronikForumet

Jag misslyckades att få min LSE att fungera på mitt föregående PCB. Så jag gör ett nytt försök, men problemet är att ST's dokumentation för att välja kristall och dess kondensatorer.
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. Utskrift: Detta betyder att gm_crit var 0.023074 uA/V samt att kondensatorerna jag ska ha är 4.0pF (jag väljer 4.7pF).
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. Utskrift:
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 Dock så skall man alltid ha en extern resistor. Jag får utskriften att ca 2 kOhm som motstånd och gm är fortfarande större än gm_crit.
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. Fråga 4:
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?

Du har lagt så mycket energi på detaljer att du missat det allra mest grundläggande och viktiga, du har ritat fel pinout på kristallen Y1. Kristallen är mellan pin 1 och 3, inte 1 och 2 som du ritat.

Men vad gäller uträkningarna så verkar de rimliga.
Kondensatorerna brukar nästan alltid bli väldigt nära eller något över kristallens specade lastkapacitans.

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.

Med tanke på att dokumentet du refererar till har 1.3 kΩ i sitt exempel så är du ju i rätt storleksordning och rör dig i alla fall. Det är inga stora strömmar det är frågan om, i en kristall.
Vill man sen komma fram till ett absolut optimalt värde på motståndet så måste man mäta strömmen på ett fysiskt kort, beräkningen ger bara ett vettigt startvärde att sen labba utifrån.

Ibland undrar man...

DanielM skrev: ↑8 april 2022, 01:39:56 - Inget GND plan under kristallen

Var fick du det ifrån?
Varje kristall har ett eget jordplan avskilt med gap från övriga jordplan ...och förbundet till jord i en punkt.
Guardringen följer kristalljordplanets kontur och är förbundet med det via flera vior. Så, inte många rätt med din flytande ring som omfattade båda kristallerna.

Klas-Kenny skrev: ↑8 april 2022, 08:44:09 Du har lagt så mycket energi på detaljer att du missat det allra mest grundläggande och viktiga, du har ritat fel pinout på kristallen Y1. Kristallen är mellan pin 1 och 3, inte 1 och 2 som du ritat.

Men vad gäller uträkningarna så verkar de rimliga.
Kondensatorerna brukar nästan alltid bli väldigt nära eller något över kristallens specade lastkapacitans.

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.

Med tanke på att dokumentet du refererar till har 1.3 kΩ i sitt exempel så är du ju i rätt storleksordning och rör dig i alla fall. Det är inga stora strömmar det är frågan om, i en kristall.
Vill man sen komma fram till ett absolut optimalt värde på motståndet så måste man mäta strömmen på ett fysiskt kort, beräkningen ger bara ett vettigt startvärde att sen labba utifrån.

Korrigerat! Tackar.

rvl skrev: ↑8 april 2022, 10:06:29 Var fick du det ifrån?
Varje kristall har ett eget jordplan avskilt med gap från övriga jordplan ...och förbundet till jord i en punkt.
Guardringen följer kristalljordplanets kontur och är förbundet med det via flera vior. Så, inte många rätt med din flytande ring som omfattade båda kristallerna.

Hur menar då skilt? Vadå eget GND plan? Hur är det möjligt?
Jag vet inte hur man ska tolka detta geometriskt.

Hur menar då skilt? Vadå eget GND plan? Hur är det möjligt?
Jag vet inte hur man ska tolka detta geometriskt.

du har ju lagt in en bild på det själv....
PCB Design example 7.2
läser du inte vad du själv skriver?

Men jag jag svårt att tolka dessa figurer. Det är detta som är problemet.

Jag vet inte hur man får ett separat utbrett GND plan. Men att välja annat GND plan fungerar för mig.

Jag håller själv på med ett kort och det här är min tolkning. Det är bara ett två lagers kort och rött är undersidan med huvudjordlagret, men även ovansidan är fylld med jord.
Det T-formade jordplanet innehåller kristall och kondingar. Men detta är som sagt min hobby-tolkning av delade jordplan, jag är ute på tunn is och tips mottages gärna om ni ser något tokigt.

Varför har du en anslutning här?

För att jordplanen ska ändå sitta ihop, men bara på ett ställe, jag vill inte ha strömmar som passerar genom det avgränsade planet.
Eventuella potentialskillnader och strömmar i det lilla avgränsade jordplanet under kristallen ska snurra omkring därunder innanför avgränsningarna, men ända ha förbindning med det stora jordplanet.

Också glad amatör, men jag hade gjort anslutningen vid processorn, kanske på gröna sidan.
Dessutom ser det ut att gå att dra hela enheten litet närmare processorn.

Det är sant, jag kan nog krypa lite närmare.

Gimbal skrev: ↑9 april 2022, 16:35:10 För att jordplanen ska ändå sitta ihop, men bara på ett ställe, jag vill inte ha strömmar som passerar genom det avgränsade planet.
Eventuella potentialskillnader och strömmar i det lilla avgränsade jordplanet under kristallen ska snurra omkring därunder innanför avgränsningarna, men ända ha förbindning med det stora jordplanet.

Använder du KiCad?

Kicad 6 jupp.

Hur får du denna fyrkant då?
Drar du bara en linje?