日本精工晶振
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关于晶体应用电路的求
上海唐辉电子:
您好! 我厂生产的TB21XXX/TB27XXX 系列定时器产品采用的晶体是贵公司提供的DT-26型晶体,参数见表1。
表1 DT26晶体参数表
晶振型号 频率(kHz ) 精度(ppm )
负载电容(pF )
DT26
32.768
±10
12.5
在试做和量试(超过1000台)时,都未发生问题(批号KDS6K );去年10月份生产的一批和后来相继生产的几批该定时器产品均出现了50%左右的不良,表现为调整晶体振荡周期的周波数不良,即周波数无法调整到指定的范围内,晶体批号为KDS9D 。时钟部分电路请见图1。
OSC3
OSC4
C101
VC101
Y1HT49R30A
U101
DT-26
图1 实时时钟晶体部分电路
提供实时时钟的晶体频率为32.768kHz ,通过16分频,在频率输出测试端口输出2048Hz 的测试信号,对应周期为488.28125μs 。实际上为了更好的控制时钟月差,要求周期规格值落在488.28040μs ~488.28096μs 之间,调整时尽量调整至中心值488.28068μs 为最好。而周波数不良的产品,无论怎样调节微调电容VC 101,其最大周期数始终达不到最小规格值488.28040μs ,即晶体频率偏高。图1中单片机为盛群半导体公司生产的HT49R30A 型LCD 单片机,C 101为8pF ,VC 101参数请见表2。
表2 VC101参数表
品 牌 型 号 Max(pF) Min(pF) 温度系数(ppm/℃)
SEHWA STC3MD20 20 +50/-0% 5.5Max
N900±400
开始我们推测该电路中的某个元件出现了问题,经过大量的替换试验,对固定电容、微
调电容、晶体和焊接好单片机的电路板进行更换,都未能从根本上解决问题。
后来在进行试验时发现,在将C 101和VC 101电气连接互换,其他电路参数均不改变的情况下,时钟电路的周波数可调范围增加到原来的2倍多,周波数可以调整到规格内,所以推测是该部分电路的设计出现了错误。后经查找HT49R30A 单片机官方PDF 资料,发现其OSC3和OSC4端是有区别的,OSC3为输入端,OSC4为输出端,PDF 资料截图请见图2。
图2 官方PDF 上的关于OSC3和OSC4的描述
再通过查找其他一些单片机的资料,在涉及调整周波数的晶体电路的微调调电容时,均把微调电容连接在了OSCIN 端(即HT49R30A 的OSC3端)。
图3 多数单片机官方资料中晶体匹配电容连接图
时钟晶体部分更改前、后的电路请见图4。
OSC3
OSC4
C101
VC101
Y1
HT49R30A
U101
DT-26
OSC3
OSC4
C101
VC101
Y1
U101
图4 (a)更改前的晶体部分电路 (b)更改后的晶体部分电路
将电路改为图4(b )连接方式后,我们又进行了大量的试验验证,未出现周波数不良品。但电路的更改未找到理论依据,为什么晶体匹配电容的微调电容连接在OSCIN 端周波数的可调范围就增大许多呢?烦请贵公司能在百忙中抽出时间给予协力,解决我厂的几点疑问:
1、 图4(a )的电路通过改动C 101、VC 101以及晶体的参数能否达到我们的要求?并请指教
图4两种接法,调整范围不同的原因。
2、 按照图4(b )实施后,是否还会再出现这个问题?
3、 有没有更好的改进方案?
恳请给予技术上的指导,谢谢!
以上,拜托
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