보드에서 수정 공진기를 테스트하는 방법?

내 pcb 보드에는 2 개의 쿼츠 수정 공진기가 있습니다 : 32.768 kHz 및 20 MHz. HCS08 마이크로 컨트롤러가 내장 된 프리 스케일 MC12311 송수신기 IC에 연결되어 있습니다. 이 결정이 제대로 작동하는지 테스트하고 싶습니다.

사용 가능한 도구 : 오실로스코프, 주파수 미터 (디지털 카운터), 디지털 멀티 미터.

보드 에서 결정을 테스트하기 위해이 도구를 어떻게 사용해야 합니까?

• 참고 : 프로브 의 용량 성 부하 영향을 고려해야합니다. 그렇지 않으면 측정이 정확하지 않거나 더 나쁜 경우 결정이 전혀 작동하지 않습니다.

Edit1 : 오실로스코프와 주파수 미터 (x10 프로브 포함)를 모두 사용했지만 불행히도 전혀 모니터링 된 것이 없습니다.

아시다시피 응답이 없습니다. 다른 답변을 드리겠습니다.

대부분의 최신 IC는 소위 Pierce Oscillator 를 사용하여 크리스털을 사용하여 안정적인 클록을 생성합니다. 주요 회로 구성은 다음과 같습니다.

보시다시피 회로는 대칭이 아닙니다. 오른쪽은 일부 드라이버 (일반적으로 XO로 지정)의 출력이고 왼쪽은 반전 증폭기 (일반적으로 XI로 지정)에 입력됩니다. 따라서 프로브의 임피던스가 비교적 높은 경우 XO (출력) 끝을 프로브하는 것이 비교적 안전합니다. 1M 입력 임피던스의 일반적인 1:10 패시브 프로브가 작동해야합니다. 실제로, 회로 증폭기의 출력 드라이버는 Xtal의 오버 드라이브를 방지하기 위해 의도적으로 약 1mA 이하의 부하 용량으로 만들어 지지만 1mA는 1M 스코프 프로브를 구동하기에 충분해야합니다.

프로브 팁 커패시턴스는 회로 튠업 (Xtal 부하, C1과 C2의 직렬)을 변경하기 때문에 발진 주파수를 20-50ppm만큼 이동할 수 있습니다. 그러나 전체 회로가 너무 작고 안정성 기준을 충족하지 않는 한 XO의 프로브 부하는 진동을 차단하지 않아야합니다 (증폭기의 임피던스는 Xtal ESR보다 3-5 배 더 커야 함). 프로브가이를 수행하면 Xtal 테스트가 실패한 것으로 간주하십시오.

XI 입력을 프로브하려고 시도해서는 안되며, 아마도 100 MOhm 프로브 만 사용하고 curioucity에 대해서만 시도해야합니다. 그 이유는 팁 커패시턴스 (2-8-12pF 또는 wahtever)가 아니라 유한 프로브 임피던스로 인해 XI 핀에 DC 시프트가 발생하기 때문입니다. 피어스 발진기는 매우 섬세한 비선형 회로이며, 매우 중요한 DC 피드백 구성 요소 R1을 가지고있어 입력 DC 레벨을 최대 증폭 지점 (일반적으로 접지에서 Vcc까지 약 절반)으로 효과적으로 조정합니다. 구성 요소 R1은 일반적으로 1MOhm 이상이며, 진동은 자체 선택 DC 포인트에서 중심이됩니다. 10MOhm 프로브를 부착해도이 지점이 줄어들고 증폭이 떨어지며 진동이 사라집니다.

물론 진동을 테스트하는 가장 좋은 방법은 프로브로 접촉하지 않고 다른 GPIO 테스트 핀으로 출력되는 내부 버퍼를 갖는 것입니다.

Atmel ATMEGA328P 컨트롤러에서 비슷한 디버깅 문제가 발생했지만 8Mhz 세라믹 공진기가 작동하지 않는 것 같습니다. 나는 Rigol 듀얼 채널 cheapo 오실로스코프를 가지고 있었고 이전에 만든 작업 보드의 범위를 정했으며 프로브에 의한 로딩으로 인한 문제없이 멋진 8Mhz 신호를 쉽게 볼 수있었습니다. 프로브가 크리스탈에 미치는 영향에 대해 걱정하지 않아도됩니다.

내가 찾은 주요 문제는 크리스탈을 구동하기위한 컨트롤러가 외부 크리스탈을 사용하도록 퓨즈가 올바르게 설정되지 않았기 때문입니다. 외부 크리스털을 선택하기 위해 퓨즈를 태운 후에는 공진기의 수명 표시가 나타납니다!

따라서 실제로 크리스탈에 연결된 마이크로 컨트롤러가 크리스탈을 사용하도록 설정되어 있는지 확인하는 것이 좋습니다. 이 경우가 확실하면 PCB 또는 기타 추적 문제, 접지 문제, 잘못된 핀 등이 있는지 확인할 수 있습니다.

외부 구성 요소는 발진기를 대칭으로 보이게하지만 칩에는 증폭기가 있습니다. 출력 측에있는 오실레이터 핀은 임피던스가 낮으며 스코프 프로브를 배치하면 입력 핀을 프로빙하는 것만 큼 영향을 미치지 않습니다.

진동하는 경우 출력은 입력보다 진폭이 큽니다. 또한 아주 좋은 사인파가 아닐 수도 있습니다. 입력 쪽이 낮아지고 사인파 여야합니다 (크리스탈로 필터링 됨).

발진하지 않으면 입력이 더 시끄럽고 공급 전압의 절반과 같아야합니다. 출력 핀은 깨끗하게 보이고 VDD 또는 접지에있을 수 있습니다. 이 중 일부는 칩 설계 (및 구성)에 따라 다릅니다.

아마추어 라디오에 사용되는 것과 같은 민감한 통신 수신기가있는 경우 수신기 안테나 입력 사이에 와이어를 연결하고 다른 쪽 끝을 회로에 닿지 않고 발진기 회로에서 1 인치 떨어진 곳에 연결하십시오. 수정 주파수 주변에서 수신기를 조정하십시오. 당신은 비트를 들어야합니다. 정확한 주파수를 찾으십시오.