Opa: indutor blindado muito perto de um cristal. Problema?

Eu tenho um design que funcionou muito bem nas duas placas que montei manualmente, mas mais da metade das placas da oficina de montagem local são ruins.

Rastreei o modo de falha mais comum até um relógio de referência instável do meu processador para o PHY Ethernet. Eu acho que o PLL não está bloqueando corretamente em alguns casos.

Sobre a única coisa que eu encontrei (e é possivelmente uma grande coisa) é que, em um esforço para esmagar a área, de alguma forma acabei com o cristal de 24MHz para o relógio do sistema (que é alimentado a um PLL para o relógio de referência Ethernet ) -muito- próximo ao indutor blindado do conversor CC / CC. O indutor blindado está na orientação de 45 graus em relação ao cristal, mas um canto fica a 20 mils do lado do cristal! Opa

Consegui mover este cristal para cerca de 160 mils agora, o que é o melhor que posso fazer sem um retrabalho sério. Eu vi um exemplo de layout nas notas de layout do processador que parecem mostrar o cristal a cerca de 100 mils de distância do indutor (o DC / DC está integrado neste pacote de processador), então acho que está tudo bem. O conselho de avaliação os separa cerca de 250 mils, mas não parece que essa distância tenha sido um fator significativo nesse design (embora pudesse ter sido). Parece um local conveniente para os dois componentes.

Minha grande preocupação no momento é ... eu resolvi o problema? Qual a probabilidade de que um cristal de 20 mils de um indutor blindado possa causar problemas? O estranho é que eu tenho 6 placas que até agora se comportaram perfeitamente e cerca de 5 que têm esse problema de PLL do relógio de referência. Não sei por que não são todos os conselhos, a menos que seja apenas como as tolerâncias individuais se somam.

Eu poderia ter problemas maiores de integridade de sinal aqui ... mas partes muito mais exigentes do layout do processador (memória DDR2) parecem estar se comportando bem. Nenhuma placa mostra qualquer indício de problemas lá ou em qualquer outro lugar.

A causa mais provável dos meus problemas tem sido a oficina de montagem local. Eu tenho um nível de confiança muito baixo nos conselhos que recebi deles. Eu encontrei um grande número de erros. Uma placa está funcionando desde que substituí o cristal ... Eu não vi nenhuma oscilação no osciloscópio, mas sob um microscópio definitivamente parecia ter conectividade. No entanto, a substituição de cristais não ajudou em nenhuma das outras placas.

Eu gostaria de ter um problema concreto e corrigido para esta próxima revisão do fórum, em vez de um monte de "Provavelmente funcionará agora" ...

Aqui está uma foto do antes e depois (o cristal é um pouco maior em Y do que sua pegada):

Meu palpite é que o indutor provavelmente não é um fator contribuinte importante para as falhas. Digo isso porque é um indutor e, como tal, produz um campo magnético. O quartzo no cristal não é particularmente magnético. Segundo, observe que o indutor é blindado, portanto o campo de vazamento externo deve ser pequeno. Ainda assim, a saída de cristal é uma impedância bastante alta e a indução pode estar adicionando uma pequena tensão em série com ela. Isso deve ser pequeno e pouco problemático se o cristal estiver sendo conduzido corretamente com as tampas de carga corretas.

Eu olhava atentamente para o circuito de cristal. Parece que talvez você esteja usando uma configuração de nível de unidade muito baixa ou que os limites de carga não estejam corretos. O que a folha de dados diz que a capacitância de carga do cristal precisa ser? Qual é o tamanho de cada lado? O chip que dirige o cristal pode ter diferentes configurações de nível de unidade, se ele for executado com uma ampla variedade de cristais. Em 24 MHz, você quase certamente deve estar usando a mais alta opção de nível de unidade.

Observe o pino de saída do driver do cristal (entrada para o cristal) com uma sonda de alta impedância. Esse deve ser um bom sinal forte. Pode ser uma espécie de onda quadrada com cantos um pouco arredondados ou quase uma onda senoidal. Deve ser alguns Volts pp, geralmente metade da tensão de alimentação ou mais. Verifique cuidadosamente a frequência para garantir que ela não esteja funcionando com harmônicos. Se for, é uma indicação de que um ou ambos os limites de carga não estão conectados ou estão muito baixos. Então olhe para a saída de cristal. Essa deve ser uma boa onda senoidal de 24 MHz, pelo menos, um Volt pp, de preferência um pouco mais. A unidade funciona repentinamente quando você coloca a sonda de luneta em um cabo de cristal? Nesse caso, está novamente com falta, limite de carga incorreto ou incorreto.