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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik [MSP432] External Oscillator Ground Plane


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Autor: Sven F. (mr_sven)
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Moin,

ich habe mal eine Frage zu externen Quarzen.

Ich habe mir letztens ein MSP432P4111 LaunchPad zum spielen gekauft und 
erstelle gerade ein Layout für ein eigenes Board.

Ich nutze hierzu das LaunchPad als Referenzdesign was das basis 
Hühnerfutter angeht (Quarz, Abblokkondensatoren etc.).

Dabei ist mir aufgefallen, dass es unter den Quarzen kein Ground Plane 
gibt.
Ich habe mal aus dem PCB Pdf die entsprechenden Teile in das Bild 
kopiert.

Auch die Kondensatoren sind nicht mit dem GND des Top Layers verbunden, 
sondern nur über das GND Layer.

Man sieht hier schön, dass auf allen Layern der Bereich um die Quarze 
frei ist, leider ist nichts dazu im Datenblatt unter Layout Recomends zu 
finden.

Hat jemand eine Idee, warum das so gemacht wurde. Ist das Klug, sollte 
ich das für mein Layout übernehmen?

Gruß Sven

Autor: Stefan S. (mexakin)
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Ja das ist so ungefähr :) das was man machen sollte, leider gibt es 
ziemlich verschiedene Designs was Quarze angeht und das meiste 
funktioniert einfach auch immer, mehr oder weniger gut.

Gibt da einige gute Appnotes, bin aber grade zu faul zum suchen, von 
Atmel und von Texas selber meine ich auch plus einige Privatleute hier 
aus dem Forum, musst mal suchen.

Prinzipiell unterm Quarz ein GND-Fläche und diese freistehend nur am GND 
pin neben den Quarzeingängen an die Restmasse ankoppeln, da dann die 
Quarzschwinger dort "abgesaugt" werden, wenn man drunter komplett GND 
vom Gesamtboard lässt, schwingt eben der Quarz dort auch über kapazitive 
Einkoppelung.

Und ja die Lastkondensatoren sollten auch in die lokale Quarzmassefläche 
einkoppeln und nicht in die Gesamtmasse.
Aber immer beachten, die Massen müssen natürlich verbunden sein, aber 
eben nur optimalerweise an einem Punkt nahe des MSP GND-Pins direkt 
neben den Quarzeingängen, dafür ist dort ja genau auch ein GND-Pin 
ausgeführt, zumindest an den Modellen die ich kenne.

Grüße.


PS edit:
weil ichs grade sehe, deine schönen Layerbilder von Texas, dort ist es 
quasi ein wenig "falsch" realisiert, weil die Masse der Kondensatoren 
jeweils ganz weit weg vom MSP selber an die Restmasse angekoppelt ist, 
aber wie gesagt, dazu gibt es immer wieder andere Realisierungen, die 
Texas Launchpad sind ja MAssenware und funktionieren daher sicherlich 
alle mit dieser Quarzanordnung, nur nach dem Lehrbuch würde man es wohl 
anders machen, aber Theorie und Praxis sind ja bekanntlich immer zwei 
paar Schuhe.

: Bearbeitet durch User
Autor: Jim M. (turboj)
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Die Idee ist die Minimierung von Streukapazitäten auf den 
Quarzleitungen,
ebenso der Einstreuungen auf die GND Plane(s).

Kann man so übernehmen, wenn man auch den Guard Ring zur Abschirmung 
übernimmt.

Wenn man das nicht so macht wählt man die Lastkapzitäten dann eine 
E-Nummer kleiner, als Ausgleich zur etwas höheren Streukapazität.


Probleme sehe ich nur bei extremer EMV Einstreuung, wo eine durchgehende 
GND Plane als Schirm wirken könnte. Da hat man dann aber auch andere 
Probleme als den Quarz.

Autor: Sven F. (mr_sven)
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Danke euch für die Info.

Ich habe da etwas gefunden wo man das gut sehen kann. 
http://www.ti.com/lit/an/slaa322d/slaa322d.pdf

Das heißt aber auch, dass dieser Ground Guard Ring einen gewissen 
Abstand zum Restlichen Ground haben sollte.

Dann werde ich das beim Layouten berücksichtigen.

Gruß Sven

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