C2000このトピックには9件の返信が含まれ、2人の参加者がいます。3 年、 8 ヶ月前に 
Ge さんが最後の更新を行いました。
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水晶振動子について
デバイス型番：TMS320F2837xS下のURLから移行しました。
水晶振動子について追加で質問させていただきます。
Table 5-16. Crystal Equivalent Series Resistance (ESR) Requirementsが規定されていますが、
1) 「ESR = Negative Resistance/3」はどういった意味なのでしょうか
2) 現在検討中の振動子は直列抵抗200Ω･maxです。
10MHz駆動、CL1 = CL2 = 12 pFのときはMAXIMUM ESR=55Ωのため、不適と考えれば良いでしょうか。
3) Crystal Equivalent Series Resistance (ESR) Requirementsを逸脱した場合は
保証対象外となるかと思うのですが、具体的にどういった現象が起きるのでしょうか。
4) ESR Requirementsは発振余裕度の確保を目的に設けられた要件でしょうか
5) 1)と重複しますが、当該条件においては
負性抵抗の最大値を -165 ohm、発振余裕度の最低値を3と置いた結果、
MAXIMUM ESR=55 ohmと定義しているのでしょうか。
6) 水晶振動子とMCUのマッチングにおいて、全温度・駆動電圧範囲において
負性抵抗の実測値が最大でも-4000 ohmであることが確認されています。
発振余裕度>|-4000|/200= 20 となりますが、
このような場合でもESR Requirementsを遵守する必要があるのでしょうか。以下に回答いたします。
水晶振動子について追加で質問させていただきます。
Table 5-16. Crystal Equivalent Series Resistance (ESR) Requirementsが規定されていますが1) 「ESR = Negative Resistance/3」はどういった意味なのでしょうか
「ESR = Negative Resistance/3」の条件でテストをした結果を表しているという意味になります。
2) 現在検討中の振動子は直列抵抗200Ω･maxです。
10MHz駆動、CL1 = CL2 = 12 pFのときはMAXIMUM ESR=55Ωのため、不適と考えれば良いでしょうか。ご認識のとおりです。
3) Crystal Equivalent Series Resistance (ESR) Requirementsを逸脱した場合は
保証対象外となるかと思うのですが、具体的にどういった現象が起きるのでしょうか。発振停止などが起きると考えます。
4) ESR Requirementsは発振余裕度の確保を目的に設けられた要件でしょうか
ご認識のとおりです。
5) 1)と重複しますが、当該条件においては負性抵抗の最大値を -165 ohm、発振余裕度の最低値を3と置いた結果、MAXIMUM ESR=55 ohmと定義しているのでしょうか。
ご認識の通りと考えます。
6) 水晶振動子とMCUのマッチングにおいて、全温度・駆動電圧範囲において負性抵抗の実測値が最大でも-4000 ohmであることが確認されています。
発振余裕度>|-4000|/200= 20 となりますが、このような場合でもESR Requirementsを遵守する必要があるのでしょうか。メーカーはデータシートに記載の要件以外のテストデータを持っておりませんので、
この要件を外れたものについては、使用可否の判断ができません。
また、データシートに以下の記述がございますように、クリスタルの使用可否については、
水晶メーカーにて、特性評価いただくことを推奨しております。TI recommends that the crystal manufacturer characterize the crystal with the application board.
現在ご利用の水晶が御座いましたら、使用の可否については、
お手数でございますが、水晶メーカーへご相談いただけますでしょうか。以上、よろしくお願いいたします。
ご回答くださりありがとうございます。
既に水晶振動子メーカーに実回路をチェックして頂き、発振余裕度を含めて問題ない旨の結果を頂いています。
ところが、データシート上はESR Requirementsを満たせておりません。
水晶振動子メーカーの見解はESR Requirementsに優先するのでしょうか。あるいは、優先も何も、
ESR Requirementsを充足しているか否かで保証可否が変わるだけと考えれば良いでしょうか。ご連絡ありがとうございます。
ESR Requirementsを充足しているか否かで保証可否が変わるだけと考えれば良いでしょうか。
ご認識の通りとなります。ESR Requirementsを満たしていない場合についてもう少し調査したところ、ESRがデータシートの範囲外のものを使用した場合には、クロックの発振不良や、クロックの起動遅れ、予期せぬ動作モードでの駆動などの不具合の原因となるようです。そのため、データシートに記載の範囲内のESR値の水晶振動子を用い、それを水晶メーカーでマッチングテストをしていただくことをお勧めいたします。
以上、よろしくお願いいたします。
ご回答くださりありがとうございます。
こうした様々な要件をまとめるにあたって水晶振動子を使用されていると思いますが、
そのメーカーをご教示頂けないでしょうか。
あるいは推奨されるメーカーや品番がございましたらそちらでも結構です。探し方が悪いのかもしれませんが、要件を満たす水晶振動子がほとんど見つからないため、
アドバイス頂ければと存じます。ご連絡ありがとうございます。
推奨される特定のデバイスは存在しませんが、以下の製品は本デバイスの評価ボードで使用されている、実績のあるICになります。ATS100B-E
ATS(-SM) Series Datasheet
Crystal 10.0000MHz 30ppm 18pF 60 Ohm -40°C – 85°C Through Hole HC49/USまた不明点が御座いましたらお問い合わせください。
以上、よろしくお願いいたします。
ご教示くださりありがとうございます。
こちらのESRは60 ohmとのことですが、
CL1 = CL2 = 12 pFにおけるMAXIMUM ESR=55 ohmを超過しています。
どういったロジックでOKとされているのでしょうか。
ESRを容量(CL1,CL2)の関数として線形補間するのでしょうか。評価ボードに使用されているクリスタルは、CL1 = CL2 = 18pFのものになります。
CL1,CL2の容量が大きくなるほど、ESRも大きくなることが、データシートの表から判断することができます。
データシートから、10MHzクリスタルのCL1 = CL2 = 24pF のとき、ESRは110Ωであることがわかります。つまり、CL1 = CL2 = 18pFかつESR 60Ωは、データシートのスペックの範囲内ということになります。以上、よろしくお願いいたします。
ありがとうございます。
では下記認識で相違ないでしょうか。
・最大ESRをCL1,CL2の容量Cの関数ESR(C)とおき、
Cが12～24 pFの区間は線形であるとみなして、
任意の容量における値は線形補間で求めて良い。
・データシートの表よりESR(C)=C[pF]*55/12と考えることができ、
18 pFにおける値はESR(18 pF)=18*55/12=82.5 ohmとなる。
・60 ohm < 82.5 ohm なので当該素子は問題ないご連絡ありがとうございます。
任意の容量における値は線形補間で求めて良い。
・データシートの表よりESR(C)=C[pF]*55/12と考えることができ、
18 pFにおける値はESR(18 pF)=18*55/12=82.5 ohmとなる。
・60 ohm < 82.5 ohm なので当該素子は問題ないご認識のとおりとなります。上記の計算で使用可能をクリスタルを判断いただけます。
併せてクリスタルメーカーにマッチングテストを行っていただくことをお勧めいたします。また不明点が御座いましたらお問い合わせください。
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組込み技術ラボのフォーラムをいつもご利用いただき誠にありがとうございます。
より良いサービスをご提供するため、3月31日 17時頃から２週間程度フォーラムを停止させていただきます。
その間のご質問につきましては、以下の問合せフォームからお問合せください。
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再開いたしましたら改めてお知らせをさせていただきます。
ご利用の皆様にはご不便をおかけいたしますが、何卒ご理解とご協力を賜りますようお願い申し上げます。
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