RTC停振原因、理論分析

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。

在用戶產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會聽到客戶反饋說晶振停振導致芯片不走時，在我司眾多客訴問題中，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，有時可能因為烙鐵溫度過高，碰觸到晶振本體而導致晶振內(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(chǎn)員工在清洗晶振時，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(xiàn)象出現(xiàn)，問題可能出現(xiàn)在設計PCB時晶振引腳過于接近，而引腳焊接時聚集在引腳周圍松香或雜質(zhì)過多，由于可能引起晶振并聯(lián)電阻過小而停振。

5、有些工程師在排版晶振時，喜歡把晶振本體接地，但是此舉大多容易忽視一個問題，本地接地焊盤不宜過大，不然焊接時會因焊盤吸熱過多，傳送更多熱量到晶振內(nèi)部，導致晶振損壞。

6、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(xiàn)晶振停振，我司推薦的負載電容一般不超過20pF。

7、 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。

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)的實部為nRes（稱為振蕩負阻），并將C0 L0 R0 Rf gm1 C1 C2合適的參數(shù)代入，并假設R1=R2，以R1，R2為變量，畫出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充分考慮了設計冗余，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。