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芯片晶体振荡器的PCB布局应注意什么?

阅读本文之后,您仍然不知道晶体和晶体振荡器之间的区别。对于晶体振荡器,还有两个更重要的参数:频率偏移和温度偏移。单位均为PPM。用外行的话来说,晶体振荡器的标称频率并不总是稳定的,在某些环境下晶体频率会有误差。误差越大,电路的稳定性越差,甚至电路也无法正常工作。因此,在设计PCB时,晶体振荡器的布局尤为重要。需要注意以下几点。将两个匹配电容器放置在尽可能靠近晶体振荡器的位置。晶体振荡器由石英晶体组成,很容易受到外部冲击或跌落的影响。因此,最好不要在布局过程中将其放置在PCB的边缘,并使其尽可能靠近芯片。晶体振荡器的走线需要用GND保护,并远离敏感信号,例如RF,CLK信号和高速信号。在某些晶体振荡器的PCB设计中,相邻层被挖空(间隙)或同一层,相邻层经过间隙处理。第三层需要具有完整的接地层。这样做的原因是要保持恒定的负载电容。用于计算晶体振荡器的负载电容的公式为:CL = C1 * C2 /(C1 + C2)+ Cic + CpCic是集成电路的内部电容,Cp是PCB板的寄生电容。如果寄生电容太大,则负载电容会太大。这将导致晶体频率偏差。此时,减少匹配电容器C1和C2可能会改善它,但这也是治疗症状的一种措施,而不是根本原因。当晶体的相邻层被挖空时,如何控制寄生电容Cp?电容的物理公式为:C =εS/4πKd,即面积S和晶体焊盘与相邻接地平面之间的距离d将影响寄生电容。因为面积S是恒定的,所以影响寄生电容的唯一因素是距离d。通过挖空晶体振荡器同一层的接地和相邻层的接地,可以增加晶体振荡器焊盘与接地平面之间的距离,从而达到减小寄生电容的效果。电容值和物理量之间的关系仅作说明。对于随后的4层板,晶体振荡器位于顶层。清除顶层和相邻层后,晶体振荡器相对于接地层(L3)。在净空之前,此距离d增加,即,寄生电容将减小。晶体振荡器的L1和L2层均处理间隙。晶体振荡器的放置位置必须远离热源,因为高温也会影响晶体振荡器的频率偏差。我们知道,晶体振荡器附近的相邻挖空处理一方面是要保持恒定的负载电容,而主要原因是要隔离热传导,以防止传导周围的PMIC或其他加热元件的热​​量通过铜皮到达晶体振荡器,从而产生频率。相反,故意地,净空没有被铜覆盖以隔离热传递。温度为什么会影响晶体频率?当晶体加热或降低到一定温度然后降低到室温时,室温下的初始测试会有一定的变化。这是由于晶体的热滞后引起的。温度补偿的TCXO的精度将相对较高。较少,可以有效地解决晶体温度漂移,但通常TCXO超过M级,几KHz,受生产工艺的限制。