更有陰謀論者提出讓人啼笑皆非的解釋——STM32的RTC晶振不起振是ST與晶振廠商串通后故意搞出來的,目的是提高某晶振廠商高端晶振的銷量。。。最近做的幾塊板子也用到了STM32的RTC,前后兩版一共做了大概6片,幸運的是并未遇到晶振不起振的現(xiàn)象。而我采用的是3毛錢一個的普通晶振,并未選用傳說中低負載高精度晶振。。。后來在另外一片實驗性質(zhì)的板子上首次遇到了晶振不起振的問題,而且做了2片都不起振,這才讓我意識到這個問題的嚴重性。從上述現(xiàn)象來看,我認為對RTC晶振起振影響最大的因素應(yīng)該是PCB的布線。但是遇到問題時通常是PCB已做好晶振,甚至已經(jīng)做了幾百塊,沒有回頭路了。于是大家更關(guān)注的問題似乎就是“如何補救”了。在網(wǎng)上搜索一下,你就會發(fā)現(xiàn)世界是如此美好!每個人的經(jīng)驗和建議都不一樣,甚至是完全相反的!這種現(xiàn)象告訴我們,除了PCB布線,對晶振起振影響最大的似乎不是電氣參數(shù),而是另外一種不可忽略的因素——人品!各種相互矛盾的經(jīng)驗也告訴我們晶振,導(dǎo)致晶振不起振的原因是多種多樣的,也是因“人”而異的。也許,我們無法找到一個絕對有效的經(jīng)驗一舉解決STM32的RTC晶振這個讓人頭疼的問題,但我們可以從各種經(jīng)驗中找到一些線索,為最終摸索到適合自己這塊板子的解決方案提供一些幫助和提示。
如果晶振不起振,尤其是你已經(jīng)使用了傳說中的愛普生6pF晶振后還是不行,也許你應(yīng)該嘗試對以下幾個方面排列組合,找到適合你這塊板子的,更容易起振的方式。下面就羅列一下可能影響RTC晶振起振的因素1. 晶振的品牌和負載電容大家貌似都知道要用6pF的晶振,但我發(fā)現(xiàn)其實12.5pF的也可以用。大家都說KDS日本原裝的好,我那個3毛錢的國產(chǎn)晶振貌似也沒啥大問題。。。2. 晶振外接的匹配電容有人說6pF的晶振要配6pF的電容。但有經(jīng)驗公式指出這個電容的值應(yīng)該是晶振本身負載電容的兩倍,6pF的晶振應(yīng)該配10pF的匹配電容,當然12.5pF的就應(yīng)該配20pF或者22pF的電容了~電容值不匹配可能造成晶振不起振。更神奇的是,有人指出去掉外接的匹配電容會使晶振起振!這似乎沒啥道理,但在我的板子上,有且僅有這個方案是可行的!!!3. 晶振并聯(lián)的反饋電阻晶振可以并聯(lián)一個高阻值的電阻,據(jù)說這樣更容易起振。。。這個電阻的阻值有人說是1MΩ,有人說是5MΩ,也有人說是10MΩ,,,當然也有人說不能并聯(lián)這個電阻,并聯(lián)了反而不起振4. XTALout到晶振間串聯(lián)電阻這種做法是官方的應(yīng)用筆記指出的,而且給出了這個電阻的計算公式。
對這個電阻的的必要性也是眾說紛紜,同樣存在兩種矛盾的說法,即必須要有這電阻,否則不起振。還有一說不能有這個電阻,否則不起振。。。從官方的應(yīng)用筆記來看,這個電阻的主要作用是保護晶振,以防晶振發(fā)熱。由此看來這個這個電阻似乎并非影響晶振起振的主要因素,甚至可能讓晶振更難起振。5. 晶振的外殼是否接地這個就不用說了吧。。。晶振的外殼是金屬的,做封裝時可以把那個焊盤做成機械焊盤而懸空,也可以做成電氣焊盤,然后連接到GND。對這個說法同樣存在爭議,有人說外殼必須接地,也有人說接地后反而不起振。6. 提高Vbat引腳的電源質(zhì)量這種說法是有一定道理的,因為RTC部分是由Vbat的來供電的。有人說Vbat引腳對電源質(zhì)量要求比較高,如果紋波較大可能會影響晶振的起振。更有人說反而需要一些噪聲,激勵晶振產(chǎn)生正反饋從而順利起振(本人對此表示呵呵)。。。但不管怎樣,提高電源質(zhì)量對大家都是好事~7. 晶振周圍的環(huán)境有人指出應(yīng)該仔細清洗RTC晶振周圍的電路,甚至是使用環(huán)氧樹脂膠將晶振密封起來。這種說法得到了一些人的支持,看來也是有相當多的事實依據(jù)。8. 減少晶振焊接時加熱的時間有人認為長時間加熱晶振進行焊接會對晶振本身帶來影響,卻不是徹底損壞晶振,從而使得晶振不容易起振。
。。這種說法我沒驗證過,個人表示懷疑。。。9. 焊接的焊錫量這個種說法感覺就更不靠譜了,但真的有人在晶振引腳上多加了點焊錫晶振就能起振了。從原理上說,多加點焊錫確實會改變晶振和PCB間的寄生參數(shù),但我感覺影響微乎其微。。。可能晶振已經(jīng)徘徊在臨界值的邊緣了,這種做法才會起到一點作用。10. 使用有源晶振個人認為這是一勞永逸解決晶振不起振問題的不二法門!有人對STM32的RTC晶振不易起振的原因做了一個解釋,即出于低功耗的考慮,STM32對晶振的驅(qū)動功率比較低,所謂“好鼓不用重錘”,一些差的晶振就需要更高的驅(qū)動功率,所以不易起振。我認為這種解釋是有道理的。使用有源晶振則不存在驅(qū)動功率的問題,如果問題確實是因為驅(qū)動功率造成的,那使用有源晶振毫無疑問可以徹底解決問題。而且目前網(wǎng)上還沒看到說有源晶振不起振的求助帖。但是有源晶振通常比較昂貴,甚至要比一顆外置的RTC芯片還要貴。至于這個問題的取舍,就要看各位看官自己的想法了。
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