Hi, ich weiß das Thema ist schon das eine oder andere Mal durchgekaut worden, aber ich finde einfach nirgens eindeutige Aussagen. Ich möchte in einem Atmega88PA den Timer2 über ein 32kHz Uhrenquarz takten. Ich habe also folgenden Quarz verbaut: http://www.reichelt.de/Uhrenquarze-SMD-Gehaeuse/0-032768-L6/index.html?;ACTION=3;LA=5011;GROUP=B46;GROUPID=4005;ARTICLE=32847;OFFSET=1000;SORT=artnr Dort steht etwas von einer Lastkapazität von 6pF. Ich habe hier im Forum eine Formel gefunden (ich finde sie aber gerade nicht wieder :) ) mit der ich die Kondensatoren am Quarz zu 31pF bestimmt habe. Ich habe nun 2 33pF Kondensatoren verwendet. Nun läuft Quarz allerdings offenbar zu langsam bzw man kann zu Anfang beobachten wie es einige Sekunden erst langsam anschwingt. Kann mir jemand helfen und mal klar sagen wie man die Kondensatoren bestimmt? :)
Lass die Cs weg. Steht ja auch so im Datenblatt. Hat bei mir immer funktioniert. Gruss
Was? Wo steht das im Datenblatt? Ja nun.. funktionieren tut es so ja auch.. nur total falsch...
Das langsam-anschwingen bei Quarzen ist normal. Wegen der hohen Schwinggüte dauert es unter Umständen viele hundert oder tausend Schwingungen, bis volle Amplitude erreicht ist. Nicht umsonst gibt es bei den fuses der AVR's die Möglichkeit, lange start-up-Zeiten einzustellen. Das "zu langsam" oder "zu schnell" bei falschen Lastkapazitäten der Quarze liegt bei 100 ppm, also einem Zehntausendstel, der Nennfrequenz. Bei einer Lastkapazität von 6pf können die C's fast entfallen, da reicht schon die Ein- Ausgangskapazität des IC und die Kapazität der Zuleitungen. So zehn pF sind dann für 6pF CL fast schon zu groß. die 30 pF sind schon so groß, dass die auf 32kHz-Betrieb gefuste Oszillatorschaltung zu hohe kapazitive Last hat. Dann ist sie nahe an der Anschwinggrenze und schwingt besonders langsam hoch.
Angehängte Dateien:
-
Cload.jpg
110 KB -
LFclock.jpg
150 KB
Frederik N. schrieb: > Was? Wo steht das im Datenblatt? Siehe Bilder im Anhang. Wie Peter R. schon sagte, sind die parasitären Kapazitäten der Schaltung (IC + Leitungen am PCB) ausreichend. Gruß
Ja ich meinte mit langsam tatsächlich einige Sekunden. Gut dann werde ich morgen mal versuchen die Kondensatoren ganz wegzulassen. Aber mal davon ab: Wie berechne ich mir denn aus der Lastkapazität die Kondensatoren? Da steht ja was von Lastkapazität 6pF und unter der Produktbeschreibung Cl 12,5pF.. ich blicks nicht. @Quarz: Achso ist das aus dem Datenblatt des Atmegas? Da habe ich den Passus allerdings auch nicht gesucht, okay danke. Ist das denn aber unabhängig vom verwendeten Quarz????
Hallo, Frederik N. schrieb: > Ist das denn aber > unabhängig vom verwendeten Quarz???? Nein !!! Man darf Oszillatorschaltung und Quarz nicht von einander trennen. Nur gemeinsam bilden sie eine Einheit, den Oszillator. Nahezu alle CPU's verwenden die sogenannte "Pierce"-Schaltung und man sollte in den Datenblättern der CPUs genau nachlesen welche Anforderungen an den Quarz und die restliche Beschaltung gestellt werden. Leider sind diese Anforderungen oft nicht durch eigene Rechnungen nachhvollziehbar, das ist halt so. Standardwerte bei einer Pierce-Schaltung mit normalem AT-Quarz um die 10MHz sind eben diese 12-22pF (18pF). Aber Achtung: die Standardschaltung für Uhrenquarze ist nicht die Pierce-Schaltung !!!
Der Uhrenquarz am Atmega hängt ja nun aber an den Standart-Anschlüssen. kann ich also davon ausgehen, dass sich an der Beschaltung nichts ändert? Ich habe den Prozessor am internen Oszillator laufen (1MHz) und benutze den Quarz für das asynchrone takten des Timers. Ich habe nun die Kondensatoren mal weggelassen und es sieht schon weit besser aus. Scheint nun relativ genaue Sekunden zu zählen. Habe die genauigkeit aber noch nicht absolut nachgemessen.
Die Lastkapazität des Quarzes ist bei der Pierce-Schaltung die zwischen den Anschlüssen des Quarzes zu sehende Kapazität. Vom Quarz aus sieht man die beiden Kondensatoren des üblichen Schaltbildes in Reihe. Da werden aus den gewünschten 6 pF CL zwei Kondensatoren von je 12 pF. Da aber Eingang und Ausgang des Kontrollers so etwa 5pF Kapzität haben und so ein-zwei cm Leiterbahn auch so etwa 5 pF. sind schon 10pF der 12 pF vorhanden. Die restlichen 2 pF kann man sich schenken, wenn man keine hohe Frequenzgenauigkeit haben will. Für die Pierce-Oszillatorschaltung gilt: je größer die Kondensatoren sind, desto geringer ist die Schwingreserve. Daher schwingt der Oszillator mit kleinen C's deutlich schneller hoch als mit den 30pF. CL von 6pF ist für Kontroller schon ein recht kleiner Wert. Dieser Wert ist eher für Uhren-IC's gedacht, wo sehr kurze und dünne Leiterbahnen üblich sind. Auch der Oszillator ist nur für 32kHz ausgelegt, bei sehr kleiner Leistung. Deshalb ist bei denen Cein nur etwa 1 pF anstatt der 5pF bei einem Kontroller. Dass in der Schaltung das CL für den Quarz "ungenau" ist, wirkt sich auf die Schwingfreudigkeit des Oszillators aus (sie wird höher bei kleineren C's) aber nur in gerngem Maße auf die Frequenz. Die dürfte etwa um ein Zehntausendstel falsch sein, also etwa 1..3Hz.
Hi >Ich habe nun die Kondensatoren mal weggelassen und es sieht schon weit >besser aus. Scheint nun relativ genaue Sekunden zu zählen. Siehe hier: http://www.atmel.com/Images/doc1259.pdf MfG Spess
Wenn die Frequenz genauer sein muss: bei zu hoher Frequenz die üblichen Kondensatoren dazuschalten, wenn einer der beiden C's als Trimmer ausgeführt ist, lässt sich die Frequenz gut justieren. Bei zu tiefer Frequenz (weil CL schon zu groß ist) einen Kondensator in Reihe zum Quarz schalten ( so 12...4,7pF). Durch die zusätzlichen C's wird die Oszillatorschaltung zwar weniger schwingfreudig, aber solange das Serien-C nicht unter 4 pF kommt oder das parallel.C nicht über 20pF geht, dürfte die Schaltung noch ok sein.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.