Qué hace#
Un cristal de cuarzo resuena a una única frecuencia precisa. Los pines del oscilador del chip (XIN/XOUT) lo excitan y el cristal hace la oscilación lo bastante exacta para la temporización USB y los puertos serie. Las piezas de 12 MHz del catálogo son lo que necesita un RP2040 suelto. Los módulos (ESP32-WROOM, XIAO, Pico) ya incluyen su cristal: solo te encontrarás esta pieza cuando uses un chip suelto.
Condensadores de carga#
La hoja de datos del cristal indica una capacidad de carga CL. Cada pin lleva un condensador a GND de aproximadamente:
C = 2 × (CL − C_stray), con C_stray ≈ 3–5 pF.
El catálogo tiene dos cristales de 12 MHz con CL distinta, así que necesitan condensadores distintos:
| Cristal | CL | Condensadores | Uso |
|---|---|---|---|
| Abracon ABM8-272-T3 (C20625731) | 10 pF | 15 pF, más 1 kΩ en XOUT | RP2040 suelto, como en la guía de diseño de Raspberry Pi |
| YXC X322512MSB4SI (C9002) | 20 pF | 33 pF | otros chips; pieza basic |
Ambas cifras son correctas, para cristales distintos. La guía de Raspberry Pi usa el ABM8-272-T3 (CL = 10 pF): dos de 15 pF en serie dan 7.5 pF, más unos 3 pF de pines y pistas, en total 10.5 pF. El C9002 está especificado para 20 pF: 2 × (20 − 4) = 32 pF → 33 pF C0G. Intercambiar los condensadores entre los dos cristales desvía la frecuencia y puede impedir que el oscilador arranque.
El circuito del cristal del RP2040#
El oscilador del RP2040 excita el cristal con fuerza a 3.3 V, por eso Raspberry Pi pone 1 kΩ en serie con XOUT. Junto con la ESR máxima del cristal de 50 Ω, mantiene la potencia de excitación en un nivel seguro. La guía pide exactamente este cristal y este circuito; cualquier otro cristal hay que probarlo en todo el rango de temperatura.
Errores comunes#
- Condensadores de carga equivocados desplazan la frecuencia o el oscilador no arranca.
- Diseño: cristal y condensadores justo al lado de los pines del chip, pistas cortas, masa debajo, ninguna señal entre ellos.
- Una segunda fuente para el ABM8-272-T3 no es un reemplazo directo: el YXC X322512MMB4SI (C50430) también tiene CL = 10 pF, pero una ESR de 80 Ω, y la guía advierte que una ESR mayor reduce la amplitud con la resistencia de 1 kΩ.
Huella#
SMD de 3.2 × 2.5 mm con 4 pads (C9002 basic, C20625731 extended). Aire caliente o una punta fina de soldador.