RTC停振原因、理論分析

晶振外置的RTC應(yīng)用電路一般由RTC芯片、外置32k晶振、負(fù)載電容組成，最常見(jiàn)的電路原理圖大致如下，其中U1為RTC芯片，Y1為32k晶振，C1、C2為晶振負(fù)載電容。

在用戶(hù)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到客戶(hù)反饋說(shuō)晶振停振導(dǎo)致芯片不走時(shí)，在我司眾多客訴問(wèn)題中，引起RTC停振的原因大致如下：

1、如果焊接晶振采用烙鐵手工焊接方式，有時(shí)可能因?yàn)槔予F溫度過(guò)高，碰觸到晶振本體而導(dǎo)致晶振內(nèi)部石英晶片融化。

2、晶振內(nèi)部石英晶片很薄，對(duì)來(lái)自外部的劇烈機(jī)械振動(dòng)異常敏感，尤其是不可超聲波清洗與焊接，市面上的一般超聲波設(shè)備頻率與32k晶振頻率接近，容易引起晶振晶片共振而損壞晶振。

3、有些廠(chǎng)家的生產(chǎn)員工在清洗晶振時(shí)，使用硬毛刷暴力拖拽晶振引腳，容易拉斷晶振內(nèi)部引腳，造成晶振接觸不良與漏氣，導(dǎo)致RTC不走時(shí)。

4、有些廠(chǎng)家即使沒(méi)有洗板工序，同樣也會(huì)有停振現(xiàn)象出現(xiàn)，問(wèn)題可能出現(xiàn)在設(shè)計(jì)PCB時(shí)晶振引腳過(guò)于接近，而引腳焊接時(shí)聚集在引腳周?chē)上慊螂s質(zhì)過(guò)多，由于可能引起晶振并聯(lián)電阻過(guò)小而停振。

5、有些工程師在排版晶振時(shí)，喜歡把晶振本體接地，但是此舉大多容易忽視一個(gè)問(wèn)題，本地接地焊盤(pán)不宜過(guò)大，不然焊接時(shí)會(huì)因焊盤(pán)吸熱過(guò)多，傳送更多熱量到晶振內(nèi)部，導(dǎo)致晶振損壞。

6、晶振與負(fù)載電容共同維持了RTC的振蕩，當(dāng)匹配電容過(guò)大時(shí)，同樣會(huì)出現(xiàn)晶振停振，我司推薦的負(fù)載電容一般不超過(guò)20pF。

7、 晶振排版布線(xiàn)時(shí)，晶振與RTC芯片距離不宜過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)使晶振緊挨著RTC芯片。

RTC停振理論分析：

RTC內(nèi)部振蕩器電路如下圖所示：

除了石英晶振外，mp mn Rf C1 C2器件全部集成于芯片之中，考慮到OSCIN和OSCOUT引腳到地的等效電阻R1 R2，上圖的等效電路結(jié)構(gòu)如下圖：

其s域的傳輸函數(shù)為：

取T(s)函數(shù)的實(shí)部為nRes（稱(chēng)為振蕩負(fù)阻），并將C0 L0 R0 Rf gm1 C1 C2合適的參數(shù)代入，并假設(shè)R1=R2，以R1，R2為變量，畫(huà)出R1、R2和nRes的關(guān)系圖如下：

為了保證晶振可靠的振蕩，一般要求振蕩負(fù)阻大于5倍的晶振內(nèi)串聯(lián)電阻R0。興威帆的RTC充分考慮了設(shè)計(jì)冗余，在合適的外置諧振電容值的情況下能穩(wěn)定可靠地振蕩工作。