Como escolher cristais de quartzo SMD para projetos de MCU e RTC
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A escolha correta de um cristal de quartzo SMD é um fator crítico para garantir a estabilidade do clock em aplicações de MCU e RTC 32.768kHz. A decisão não deve ser baseada apenas no tamanho do encapsulamento. Parâmetros como faixa de frequência, tipo de cristal, ESR e a aplicação final precisam ser avaliados em conjunto para evitar problemas de inicialização do oscilador ou deriva de frequência ao longo do tempo.
Este guia apresenta uma abordagem prática para a seleção de cristais de quartzo SMD, baseada em requisitos reais de projeto, utilizando como referência três produtos padrão da Suntan: Suntan TSQ-3225SMD, Suntan TSQ-2016SMD e Suntan TSQ-3215SMD.
Seleção de cristal de clock para MCU (aplicações de alta frequência)
Projetos com MCUs e SoCs normalmente exigem cristais operando na faixa de MHz para gerar clocks de sistema, temporização de comunicação e controle de periféricos. Nesses cenários, cristais AT-cut em modo fundamental são amplamente utilizados devido à sua estabilidade e previsibilidade elétrica.
Durante a seleção de um cristal para MCU, o projetista deve avaliar cuidadosamente a faixa de frequência operacional, o valor de ESR permitido pelo circuito oscilador, as limitações de layout da PCB e a compatibilidade com processos de soldagem por refusão.
Suntan TSQ-3225SMD
O Suntan TSQ-3225SMD foi desenvolvido para aplicações de clock de MCU em alta frequência, onde margem elétrica e estabilidade do layout são fatores prioritários.
Este cristal utiliza encapsulamento de 3,2 × 2,5 mm e opera em uma faixa típica de 12 MHz a 54 MHz. Sua construção AT-cut em modo fundamental oferece desempenho estável em ambientes industriais e aplicações que exigem confiabilidade no arranque do oscilador. O componente é adequado para montagem automática e processos padrão de soldagem por refusão.
É comumente empregado em controladores industriais, módulos de comunicação e projetos gerais de MCU que demandam margem adequada de ESR e oscilação estável.
Suntan TSQ-2016SMD
O Suntan TSQ-2016SMD é direcionado a projetos de MCU com restrição severa de espaço em placa, mantendo capacidade de operação em altas frequências.
Com encapsulamento de 2,0 × 1,6 mm, este cristal cobre frequências de 20 MHz a 54 MHz e suporta ressonância em série ou paralelo. Seu design prioriza baixa taxa de envelhecimento e alta resistência a choque e vibração, características importantes em dispositivos compactos e móveis.
É amplamente utilizado em sistemas embarcados compactos e módulos sem fio. Recomenda-se validar a margem de inicialização do oscilador de acordo com o circuito específico do projeto.
Seleção de cristal RTC 32.768kHz (temporização de baixo consumo)
Circuitos de RTC operam sob condições elétricas distintas dos clocks de MCU. Eles utilizam cristais tipo tuning fork de 32.768 kHz, otimizados para consumo ultrabaixo de energia e estabilidade de longo prazo.
Suntan TSQ-3215SMD
O Suntan TSQ-3215SMD é um cristal dedicado exclusivamente a aplicações de RTC e não deve ser utilizado como fonte de clock geral para MCUs.
Este componente possui encapsulamento de 3,2 × 1,5 mm, frequência fixa de 32.768 kHz e estrutura tuning fork, projetada para operação estável com níveis mínimos de energia. É compatível com processos de soldagem por refusão até 260 °C.
É indicado para relógios em tempo real, temporizadores em standby e sistemas alimentados por bateria que exigem consumo extremamente reduzido.
Resumo: seleção de cristal para MCU versus RTC
Projetos confiáveis começam pela definição correta da aplicação. Clocks de MCU exigem cristais AT-cut operando em MHz, enquanto circuitos RTC dependem exclusivamente de cristais tuning fork de 32.768 kHz otimizados para baixo consumo. A intercambialidade entre esses dois tipos não é recomendada, pois resultará em funcionamento instável ou falhas de temporização.
Referência em vídeo: comparação visual de encapsulamentos
O vídeo abaixo apresenta uma comparação visual entre encapsulamentos de cristais SMD e seus principais cenários de aplicação em projetos de MCU e RTC.
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