PCB模块化布局系列之时钟电路设计(晶振、晶体)
一、晶体
在一个电路系统中, 时钟是必不可少的一部分。如人的心脏的作用,如果电路系统的时钟出错了,系统就会发生紊乱,因此在PCB 中设计,一个好的时钟电路是非常必要的。我们常用的时钟电路有:晶体、晶振、分配器。有些IC 用的时钟可能是由主芯片产生的,但追根溯源, 还是由上述三者之一产生的。
1,引脚尽量与芯片距离近,防止受到其他信号干扰。当然也防止它干扰别的线路,因为它是信号源。
2,尽量选择铁壳晶振,其抗干扰能力强些。
3,晶振下面所有层不能走线,并铺GND铜皮。
4,晶振附近也不要有太近的数字信号线。
5,其负载电容的回流地一定要短。
6,对晶振进行GND包围。部分地方开窗漏GND铜,把晶振外壳焊接到开窗漏GND铜的地方。
7,布局时先经过电容后经过晶振
PCB 中常用的晶体封装有: 2 管脚的插件封装,SMD 封装、 4 管脚的 SMD 封装
尽管晶体有不同的规格,但它们的基本电路设计是一致的,因此 PCB 的布局、布线规
则也是通用的。基本的电路设计如下图:
从电路原理图中可以看出,电路由晶体 +2 个电容组成,这两个电容分别为增益电容和相位电容。
二、晶体电路布局时,两个电容靠近晶体放置 ,布局效果图如下:
布线时,晶体的一对线要走成 类差分 的形式, 线尽量短 、且要 加粗 并进行 包地处理 , 效
果如下图:
三、上述的是最基本和最常见的晶体电路设计,也有一些变形设计,如加串阻、测试点等,
如下图 ,设计思路还是一致的:
结合上述,布局应注意:
1. 和 IC 布在同一层面,这样可以少打孔;
2. 布局要紧凑,电容位于晶体和 IC 之间,且靠近晶体放置,使时钟线到 IC 尽量
短;
3. 对于有测试点的情况,尽量避免 stub 或者是使 stub 尽量短;
4. 附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、 MOS 管、电感等发热量大的器件;
布线应注意:
1. 和 IC 同层布局,同层走线,尽量少打孔,如果打孔,需要在附近加回流地孔;
2. 类差分走线;
3. 走线要加粗,通常 8~12mil; 由于晶体时钟波形为正弦波,所以此处按模拟设计
思路处理;
4. 信号线包地处理,且包地线或者铜皮要打屏蔽地孔;
5. 晶体电路模块区域相当于模拟区域,尽量不要有其他信号穿过;
PCB 模块化布局系列之时钟电路设计 Edited by Kevin
四、晶振
相比于晶体电路,晶振是有源电路,主要由三部分组成:晶振 +电源滤波电路 +源端匹
配电阻:常见电路设计如下图:
布局布线效果图如下:
布局、布线总结:1. 滤波电容靠近电源管脚,遵循先大后小原则摆放,小电容靠得最近;
2. 匹配电阻靠近晶振摆放;如果原理图中没有这个电阻,可建议加上;
3. 附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、 MOS 管、电感等发热量大的器件;
4. 时钟线按 50 欧姆阻抗线来走;如果时钟线过长,可以走在内层,打孔换层处加回
流地孔;
5. 其他信号与时钟信号保持 4W 间距;
6. 包地处理,并加屏蔽地孔;
五、时钟分配器
时钟分配器种类比较多,在设计时保证时钟分配器到各个 IC 的距离尽量短,通常放在
对称的位置,例如:
时钟分配器电路:
PCB 设计如下图:
布局、布线总结:
1. 时钟发生电路要靠近时钟分配器,常见的时钟发生电路是晶体、晶振电路;
2. 时钟分配电路放置在对称位置,保证到各个 IC 的时钟信号线路尽量短;
3. 附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、 MOS 管、电感等发热量大的器件;
4. 时钟信号线过长时,可以走在内层,换层孔的 200mil 范围内要有回流地过孔;
原文地址:https://wenku.baidu.com/view/51b7dc8126fff705cc170ae0.html
PCB模块化布局系列之时钟电路设计(晶振、晶体)的更多相关文章
- 痞子衡嵌入式:浅谈i.MXRT10xx系列MCU外接24MHz晶振的作用
大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家介绍的是i.MXRT10xx系列MCU外接24MHz晶振的作用. 痞子衡之前写过一篇关于时钟引脚的文章 <i.MXRT1xxx系列MCU时 ...
- STM32入门系列-STM32时钟系统,STM32时钟树
时钟对于单片机来说是非常重要的,它为单片机工作提供一个稳定的机器周期从而使系统能够正常运行.时钟系统犹如人的心脏,一旦有问题整个系统就崩溃.我们知道STM32属于高级单片机,其内部有很多的外设,但不是 ...
- Altium Designer(DXP)小技巧之模块化布局
原创博客转载需注明地址 在我们用Altium Designer进行电路板的绘制的时候经常会遇到模块化布局的问题 就比如电源模块(电源芯片及其外围芯片)放在一起 传感器模块(传感器芯片及其外围芯片)放在 ...
- 痞子衡嵌入式:浅谈i.MXRT1xxx系列MCU时钟相关功能引脚的作用
大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子.今天痞子衡给大家介绍的是i.MXRT1xxx系列MCU时钟相关功能引脚作用. 如果我们从一颗 MCU 芯片的引脚分类来看芯片功能,大概可以分为三大类:电源.时钟 ...
- Asp.net Mvc模块化开发系列(目录)
模块化开发是非常重要的,模块化开发是个系统性问题,为此我觉得有必须要写一个系列的文章才能基本说的清楚 那又为什么要写一个目录呢? 其一.是对我昨天承诺写一个系列新的文章的回应 其二.是先写出一个大纲, ...
- 时钟晶振32.768KHz为什么是15分频?
实时时钟晶振为什么选择是32768Hz的晶振,在百度上搜索的话大部分的答案都是说2的15次方是32768,使用这个频率的晶振,人们可以很容易的通过分频电路得到1Hz的计时脉冲.但是话有说回来了,2的整 ...
- STM32 晶振 系统时钟8MHZ和72Mhz的原因
首先问题描述: 1.自己画的板子和淘宝买的最小系统板 系统时钟不一致,自己画的是8Mhz,HSE失败:最小系统板72Mhz 2.最小系统板在程序1运行仿真的时候,查看peripherals->P ...
- STM32入门系列-STM32时钟系统,自定义系统时钟
在时钟树的讲解中我们知道,通过修改PLLMUL中的倍系数值(2-16)可以改变系统的时钟频率.在库函数中也有对时钟倍频因子配置的函数,如下: void RCC_PLLConfig(uint32_t R ...
- 晶振在电路设计时关于负载电容CL大小取值特别需要注意什么?
在无源晶体的设计中,经常遇到负载电容CL的大小取值.晶振设计与精度的提高.KHz无源晶振的停止.音叉晶体谐振器的精度漂移以及精度和无源晶振在高温下的精度是否等于低温的精度烦忧的问题等. 无源晶体振荡器 ...
随机推荐
- 教程1--安装Git软件
在https://git-scm.com/下载git for windows,双击安装即可. (1)单击Next (2)选择安装目录 (3)勾选创建桌面快捷方式.Git Bash.Git GUi.已经 ...
- 路径修改后cmd命令行窗口仍然没有变化的原因
修改环境变量后,要重启cmd再输入才有用
- 基于kubernetes平台微服务的部署
基于kubernetes平台微服务的部署 首先下载插件: kubernetes Continuous Deploy 然后去找 .kube/ 里的config 复制里面的内容 去添加凭据: 然后就是脚本 ...
- 自动化安装操作系统(Centos7+PXE+Cobbler+kickstart)
一.简介 PXE称作是一种引导方式而不是安装方式似乎更加准确,PXE(Pre-boot Execution Environment)是由Intel设计的协议,它可以使计算机通过网络启动,但是有一个前提 ...
- tensorflow源码解析之framework-node
目录 什么是node node_def 关系图 涉及的文件 迭代记录 1. 什么是node TF中的计算图由节点组成,每个节点包含了一个操作,表示这个节点的作用,比如,如果一个节点的作用是做矩阵乘法, ...
- 打靶笔记-03-vulhub-Moriarty Corp
打靶笔记-03-vulhub-BoredHackerBlog 一.靶机信息 Name: BoredHackerBlog: Moriarty Corp(中-高级难度) Date release: 29 ...
- 微信小程序 app.js globalData 赋值报错
//success方法要用用success: res => {}的格式 success: res => { } //赋值报错 success:function(e){ } //报错内容: ...
- LGP4199题解
因为没有简化题意一直没去做,直到今天讲这道题才口胡出来 要求对称,很明显这样一个"子序列"的对称中心只可能有一个,那么先枚举这个对称中心. 然后我们需要判断两个位置是否相同.看上去 ...
- 腾讯2021LIGHT公益创新挑战赛赛题分析
前些日子老师让我们报名了LIGHT挑战赛,之后又简单的进行了分析,今天我总结复盘一下,一是为了捋一下自己选题的思路,二是以后遇见类似的项目,更容易找到方向或者触类旁通. 赛题介绍 赛题一:安全教育/保 ...
- 数据类型 Java day7
数据类型 数据类型包含:引用数据类型和基本数据类型 引用数据类型:出去基本数据类型,其他的类型,如String 基本数据类型:总共分四大类有八种 四大类:整数,浮点数.字符.布尔 一.整数包含以下 数 ...