无源晶振及电容如何布板?

无源晶振及电容如何布板?

关于无源晶振及电容如何布板,晶诺威科技建议如下:

无源晶振的PCB布局,核心是要做到三点:近、短、净。即把晶振和电容尽量靠近芯片、走线尽量短、并做好屏蔽保护。

下面是具体的操作要点:

1、布局要点

优先固定晶振位置:

将晶振本体紧邻MCU的时钟引脚(如OSC_IN/OSC_OUT)放置,间距最好控制在12mm以内。晶振不建议放在PCB板边,尤其是带外壳的产品,否则容易引发EMI辐射超标问题。

2、电容靠近晶振:

两个负载电容应紧贴晶振的对应引脚放置。为了减少寄生电容,请尽量将晶振和电容放在芯片的同一侧,避免在时钟信号路径上使用过孔。

3、空间隔离:

在晶振周围留出空旷区域(俗称“禁布区”),建议距离其它器件4-5mm以上,以降低热耦合与串扰风险。

布线规则

1、等长、短直:

晶振两脚的走线应尽量短而直,长度控制在400mil(约10mm)以内最佳。两条走线应尽量保持长度一致、线宽相同。

2、避免干扰:

走线途中严禁拐锐角,要采用135°钝角或圆弧走线。布线时一定要远离板上的高频信号线、电源模块和电感等干扰源。

包地处理

1、立体包地:

在晶振、电容及其走线的外围,用一圈地线(Guard Ring)将其包围起来,形成一个“保护环”。

2、多层屏蔽:

在保护环上间隔100-200mil就打一个地过孔,将顶层的地与底层完整的地平面连接起来,形成立体的“法拉第笼”屏蔽效果。

晶振下方处理:

晶振正下方的投影区(相邻层)严禁走任何信号线。建议保留完整的地平面,但晶振正下方的焊盘和本体附近(约1mm内)不要铺铜,以精确控制寄生电容。

电容与电气特性

电容值精确计算:晶振所配的电容值不是随意选择的,它必须使晶振两端的等效电容(C1&C2)等于其规格书标称的负载电容(CL)。计算公式如下:

CL = (C1 * C2) / (C1 + C2) + Cstray

其中Cstray是PCB走线和芯片引脚的寄生电容(经验值通常取3-5pF)。

选型与调试:

外接电容建议优先选择NPO或C0G材质的贴片电容,其温度稳定性好。如果晶振波形出现过冲或幅度过大,可尝试在输出端(XO)串联一个几十Ω的电阻以降低驱动电平。

电话:0755-23068369