RTC生產注意事項及停振理論分析
發布日期：2024-05-24
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晶振外置的RTC應用電路一般由RTC芯片、外置32k晶振、負載電容組成，最常見的電路原理圖大致如下，其中U1為RTC芯片，Y1為32k晶振，C1、C2為晶振負載電容。
生產中，引起RTC停振的原因大致如下：
1、當焊接晶振采用烙鐵手工焊接方式時，可能因為烙鐵溫度過高，碰觸到晶振本體而導致晶振內部石英晶片融化。
2、晶振內部石英晶片很薄，對來自外部的劇烈機械振動異常敏感，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、有些廠家的生產員工在清洗晶振時，使用硬毛刷暴力拖拽晶振引腳，容易使其拉斷，造成晶振接觸不良與漏氣，導致RTC不走時。
4、有些廠家即使沒有洗板工序，同樣也會有停振現象出現，問題可能出現在設計PCB時晶振引腳過于接近，在焊接時，引腳周圍聚集松香或雜質過多，可能引起晶振并聯電阻過小而停振。
5、有些工程師在排版晶振時，會把晶振本體接地，此時本地接地焊盤不宜過大，不然焊接時會因焊盤吸熱過多，更多熱量傳送到晶振內部，導致晶振損壞。
6、晶振排版布線時，晶振與RTC芯片距離不宜過長，應使晶振緊挨著RTC芯片。
7、晶振與負載電容共同維持了RTC的振蕩，當匹配電容過大時，同樣會出現晶振停振，我司推薦的負載電容一般不超過20pF。
RTC停振理論分析
RTC內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，上圖的等效電路結構如下圖：
其s域的傳輸函數為：
取T(s)函數的實部為nRes（稱為振蕩負阻），并將C0、 L0、R0、Rf、gm1、C1、C2合適的參數代入，并假設R1=R2，以R1、R2為變量，畫出R1、R2和nRes的關系圖如下：
為了保證晶振可靠的振蕩，一般要求振蕩負阻大于5倍的晶振內串聯電阻R0。興威帆的RTC充分考慮了設計冗余，在外置諧振電容值合適的情況下，能穩定可靠地振蕩工作。
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