基于STM32如何选择 S2-LP 的外部晶体经验分享

STMCU小助手 · 2024-01-03T11:06:10+00:00

01前言 - v+ s l1 M( Y. ?& |; I+ Z0 T鉴于经常有基于 S2-LP 的客户对如何选择外部晶体，如何选择外部 TXCO 及如何测试和校准频偏存在诸多困惑，我整理了该文档以备解惑之用。 g5 V; q* a) r0 R4 b ( h- i! g1 }% @ j02S2-LP 外部晶体的选择问题分析 4 Z& }4 x8 v) K2 j3 D* f2.1. 外部晶体的选择+ Q3 l" e( F* q, }) s) }0 E" }, f( Z 下面是 S2-LP 规格书上列的一些指标,主要关注 Crystal frequency 为 24MHZ~26MHZ 或者 48MHZ~52MHZ， Frequency tolerance 不要过+-40ppm 就可以了：. C( F4 g, f0 A% b6 P; }( ^% ~ 3 k& H& W* W4 o 0 }0 C7 m1 i" S r( J & r( y/ p1 S4 q" Q) o7 f7 y2.2. 外部 TCXO 的选择 : v. z0 f( T: ?$ s考虑到窄带通讯的需要，有些项目必须选择 TCXO 才能满足需求，选择 TCXO 的时候需要额外考虑的指标有： ' E7 l) N8 H$ f' {: L0 R) }/ s( T1) DC coupling with a minimum 0.2 VDC level" }2 \. M v; P: ]0 m 2) Minimum AC amplitude of 400 mVpp$ E+ ^ Z4 g# L2 ]0 i1 Y; {5 x6 t 3) The instantaneous level at input cannot exceed the 0 – 1.4 V range. / C) j6 j. A4 P% `' r2 t6 W& _. O8 i* o 为节约客户验证所选 TCXO 的时间，下面是已经验证 OK 的 TCXO 供客户选择：NDK, NT1612AB 50MHz END5348A。0 C2 j: ^$ {/ U" @8 k. v i# w' X , m5 _5 H( ]. o- ~5 N 03频偏的测试及调试 & A( j+ F' w+ t# Q. v3.1. 频偏的测试步骤 ~, {' @% Y: _; S 3.1.1. 下面以 STEVAL-FKI868V1 为例做说明：* G* U8 \/ k0 ^ 1. 用 MINI USB 线连接到 PC； % S! n8 x/ r- }. I2. 下载 C:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\S2-LP_DK_1.3.2\Binaries\CLI_Project\ S2LP_CLI_NUCLEO_L1.bin 软件到STEVAL-FKI868V1 板子；/ s$ `: V$ G# _- q 3．通过 S2-LP_DK V1.3.x GUI 工具打开对应的串口,如下图所示： ; L7 b- T% K! @, @& b. T, U3 b% R, o0 T: J1 k& \9 ] $ p( ~, c6 }- \8 a5 a Z1 ?! O) F d' c0 o% x( n; M* ~ 4．按下图设置相应的 RF 参数，点击 CONFIGURE RADIO(1)->点击图中 TX CW START(2) 按钮，就可以产生功率为 10dbm 的 868MHZ 非调制载波信号： 4 w. w- [4 d+ G' a' M% k) h$ S5 @4 c8 `+ x" `" X/ n3 D: F 3 S- C, k( I5 B/ L& {) ?# | 8 t* _5 M _+ X7 Q0 f2 [ 产生的实测波形如下图所示：/ `$ j4 m0 M2 i+ s" x- ] / D) H% ?5 o. U. x - }7 D4 g8 _- p 6 F2 z! c! }- K$ u, E5．当需要产生调制信号，按下图设置相应的 RF 参数，点击 CONFIGURE RADIO(1)->点击图中 TX PN9 START(3) 按钮，就可以产生功率为 10dbm 的 868MHZ 调制信号：/ w+ ~; I( L! U) y# D4 C # |! {' {* x% ?( Y 5 B' F1 j( v4 q& Q3 a7 }4 P! \* E$ e# j6 `2 c0 R# s 6 Q% `5 S) P3 a O$ Z 产生的实测波形如下图所示： + U7 m) N4 s( N, b) ]6 K4 v( ?/ ]4 D1 }8 T6 u$ g 7 C I. l3 F, F" t) g, {, P. _1 H, A9 U. g2 r7 ?" O6 i 3.2. 频偏的调试方法1 S- w- b; f* R3 ? I' j2 N 3.2.1. 下图是STEVAL-FKI868V1 的原理图：" f8 {( m \5 o* A% B } ' _4 I9 K u6 K/ v8 z0 @9 A* B3 C( X / C: P$ S) D, v, E7 N6 v ( h4 q& r7 T' W, y/ z/ o. w 3.2.2. 根据下面原则调节图中红色区域中晶体的负载电容 C19/C20 就可以了，当8 U" o6 o' ^3 L; X% G* \ If DUT frequency > 868MHZ → increases XTAL caps （C19/C20） \* U" l: l/ H, Q0 T- \ If DUT frequency < 868MHz → decreases XTAL caps （C19/C20） % p1 M: ~5 G4 ~3 ?4 i) S : Q( a, E" U; [0 P9 L2 c/ E注意：允许频偏由实际应用场景决定。 ; a5 q$ c: t; q z6 u# ?& u0 h2 u0 B# z2 U 04小结 5 k5 v* o) v I8 M: f" \8 F- F本篇从高速晶体的选择、TCXO 选择的注意事项以及频偏的调试着手提供有用的指导，让客户在实际选型、设计中少走弯路。* {5 l& o7 P2 t' }' z8 U# B+ ~ 7 f. A c9 B0 Q4 f 4 I4 g, E: ~5 B. i4 f! @ m转载自： STM32单片机 $ s v8 i2 I$ e7 U 如有侵权请联系删除 ( H u: r9 Q- ] . r% [8 v$ f% q; |: W4 N! u& |# b6 X2 @- ^1 q; l8 C ; y, X; K: A7 P1 b* B q+ k

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STMCU小助手发布时间：2024-1-3 19:06

技术帖
文章封面:
文章简介:	如何选择 S2-LP 的外部晶体

01前言
鉴于经常有基于 S2-LP 的客户对如何选择外部晶体，如何选择外部 TXCO 及如何测试和校准频偏存在诸多困惑，我整理了该文档以备解惑之用。

02S2-LP 外部晶体的选择问题分析
2.1. 外部晶体的选择
下面是 S2-LP 规格书上列的一些指标,主要关注 Crystal frequency 为 24MHZ~26MHZ 或者 48MHZ~52MHZ， Frequency tolerance 不要过+-40ppm 就可以了：

2.2. 外部 TCXO 的选择
考虑到窄带通讯的需要，有些项目必须选择 TCXO 才能满足需求，选择 TCXO 的时候需要额外考虑的指标有：
1) DC coupling with a minimum 0.2 VDC level
2) Minimum AC amplitude of 400 mVpp
3) The instantaneous level at input cannot exceed the 0 – 1.4 V range.

为节约客户验证所选 TCXO 的时间，下面是已经验证 OK 的 TCXO 供客户选择：NDK, NT1612AB 50MHz END5348A。

03频偏的测试及调试
3.1. 频偏的测试步骤
3.1.1. 下面以 STEVAL-FKI868V1 为例做说明：
1. 用 MINI USB 线连接到 PC；
2. 下载 C:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\S2-LP_DK_1.3.2\Binaries\CLI_Project\ S2LP_CLI_NUCLEO_L1.bin 软件到STEVAL-FKI868V1 板子；
3．通过 S2-LP_DK V1.3.x GUI 工具打开对应的串口,如下图所示：

4．按下图设置相应的 RF 参数，点击 CONFIGURE RADIO(1)->点击图中 TX CW START(2) 按钮，就可以产生功率为 10dbm 的 868MHZ 非调制载波信号：

产生的实测波形如下图所示：

5．当需要产生调制信号，按下图设置相应的 RF 参数，点击 CONFIGURE RADIO(1)->点击图中 TX PN9 START(3) 按钮，就可以产生功率为 10dbm 的 868MHZ 调制信号：

产生的实测波形如下图所示：

3.2. 频偏的调试方法
3.2.1. 下图是STEVAL-FKI868V1 的原理图：

3.2.2. 根据下面原则调节图中红色区域中晶体的负载电容 C19/C20 就可以了，当
If DUT frequency > 868MHZ → increases XTAL caps （C19/C20）
If DUT frequency < 868MHz → decreases XTAL caps （C19/C20）

注意：允许频偏由实际应用场景决定。

04小结
本篇从高速晶体的选择、TCXO 选择的注意事项以及频偏的调试着手提供有用的指导，让客户在实际选型、设计中少走弯路。

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