Hallo, ich habe eine Schaltung mit µC gebastelt (LPC17XX), welcher einen eigenen Quarz für den internen RCT hat. Das Layout habe ich angehängt. Der Quarz ist ein ABS10-32.768KHZ-9, die Lastkapazität ist mit 9pF angegeben. Ich hatte 2x5pF verbaut, diesen Teil hatte ich aus einer alten Schaltung von mir übernommen. Leider funktioniert der RCT nicht. Wenn ich nun mit der Messpitze (Oszi 10x) an den einen Pin gehe funktioniert er auf einmal. D.h. die Lastkapazität ist wahrscheinlich viel zu niedrig. Jetzt habe ich etwas rumgesucht (Beispielschaltungen mit irgendwelchen LPC Dingern) und folgendes gefunden: -> siehe Bild2 aus (http://www.cs.umd.edu/class/fall2012/cmsc498a/manuals/lpcxpresso_lpc1769_schematic.pdf) Macht dieser Widerstand Sinn? Bevor ich jetzt die Leiterbahn auftrenne und den noch versuche da reinzufuddeln. In einem anderen Thread habe ich diese Formel gefunden Die Formel: C=2xCL-(CP+CI) CP: Leiterbahnen bedingte Kapazität CI: Portbedingte Kapazität CP+CI ca. 5pF damit: C=2x16pF-5pF=27pF (aus Beitrag "Quarze und die Stützkondensatoren") Somit ergibt sich bei mir 13pF. Widerstand trotzdem nötig? Wird der Quarz sonst zu stark belastet? Danke für Eure Antworten.
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Auf Bild 2 von deinem Link finde ich keinen Widerstand. Auf Bild 5 ist aber die RTC Beschaltung abgebildet. 100k in Serie zum Quarz macht meiner Ansicht nach keinen Sinn. Es gibt Oszillatoren die benötigen 1-2M parallel zum Quarz, damit sie sicher anschwingen.
Hallo der Quarz sieht die Reihenschaltung der Kondensatoren. Bei 5pF kommst du auf 2,5pF. Mit 2x 18pF oder 2x 22pF sollte es gehen. Ob der Widerstand Sinn macht sollte im Datenblatt stehen.
Hubert G. schrieb: > Auf Bild 2 von deinem Link finde ich keinen Widerstand. Auf Bild 5 ist > aber die RTC Beschaltung abgebildet. > 100k in Serie zum Quarz macht meiner Ansicht nach keinen Sinn. Es gibt > Oszillatoren die benötigen 1-2M parallel zum Quarz, damit sie sicher > anschwingen. Ich meinte mein angehängtes Bild Nr. 2. Im Schaltplan ist auf Seite 5, das ist richtig. > der Quarz sieht die Reihenschaltung der Kondensatoren. Bei 5pF kommst du > auf 2,5pF. Mit 2x 18pF oder 2x 22pF sollte es gehen. Ob der Widerstand > Sinn macht sollte im Datenblatt stehen. Laut der Formel oben sind es 13pF. Ich werde es einfach mal ausprobieren, habe eh nur 5 und 18 pF in 0402 hier. Komisch finde ich es aber schon. Danke für eure Antworten.
Schade 2x18pF funktioniert auch nicht. Gleiches Verhalten wie vorher. Mit Taskopf ja, ohne nein. Hat jemand noch Ideen? Datenblatt: http://www.abracon.com/Resonators/ABS10.pdf
smeck schrieb: > Macht dieser Widerstand Sinn? Bevor ich jetzt die Leiterbahn auftrenne > und den noch versuche da reinzufuddeln. Man macht schon mal da einen Widerstand rein um dem Quarz Leistungsmaessig zu entlasten. Das ist aber mit vorsicht zu machen weil dadurch das schwingverhalten schlechter wird. Hast du schon mal einen anderen Quarz eingesetzt?
> 100k in Serie zum Quarz macht meiner Ansicht nach keinen Sinn Ein Widerstand vom Oszillator-Ausgang zum Quarz verringert die Quarzbelastung. Wird er zu groß, hört jedoch die Schwingung auf. Bei mir ging es mal oberhalb von 47k nicht mehr. Deshalb würde ich den vorläufig auf 10k reduzieren. Später kann der Widerstand auf einen Wert erhöht werden, mit dem der Oszillator noch sicher anschwingt. Für ein Seriengerät würde ich mit ca. dem halben Wert der Schwingschwelle dimensionieren. Die beiden Kondensatoren müssen auch nicht identisch sein. C44 könnte mit 22-47pf bemessen werden, C43 mit 10pF oder ein Trimmer 5-15pF verwenden. Die Schwingfreudigkeit steigt, wenn C44 etwas größer als C43 ist. Die Pi-Schaltung aus Quarz und Kondensatoren soll ja für die Reihenresonanz eine Phasendrehung um 180° bewirken. > Mit Taskopf ja, ohne nein. Es wäre jetzt interessant herauszufinden, ob es an der Tastkopf-Kapazität liegt oder am DC-Pfad gegen GND. Der Tastkopf steht hoffentlich auf 10:1. Dann mal einen Widerstand mit 10Meg gegen GND halten.
Hi, smeck, > Leider funktioniert der RCT nicht. Wenn ich nun mit der Messpitze (Oszi > 10x) an den einen Pin gehe funktioniert er auf einmal. D.h. die > Lastkapazität ist wahrscheinlich viel zu niedrig. Welcher Pegel liegt an Pin 18 an? Wenn es ein Dauerpegel Hi oder Low ist, dann liegt ein Fehler in der Gegekopplung für die Gleichspannung vor. Möglicherweise ein Kriechstrom in Pin 16. Ciao Wolfgang Horn
Mit der Lastkapazität und den Formeln dazu ist es wie mit allen anderen el. Schaltungen auch. Sie funktionieren mit den angegebenen Werten im Idealfall +- einer gewissen Toleranz. Wenn man ein Problem damit hat, muss man sich etwas naeher damit auseinendersetzen was in der Schaltung eigentlich passiert. Die Oscillator Schaltungen in uC's sind einfache quarz-stabilisierte Oscilatoren. Bestehend aus einem Quarz, einem invertierendem Verstaerker und dem noetigen Huehnerfutter drumherum. Dabei ist es von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich welche Komponenten des Huehnerfutters schon im IC integriert sind. Der invertierende Verstaerker hat einen Parallelwiderstand im MOhm Bereich der manchmal im IC ist (zBsp. AVR) oder aussen beschaltet werden muss (zBsp. viele PIC's) Dann kommen zwischen Ausgang und Eingang die frequenzbestimmenden Komponenten. Im einfachsten Fall einfach ein Crystallresonator oder ein Quarz. Damit es schwingt, ist darauf zu achten das die Verstaerkung moeglichst genau 1 ist. Moegliche Abweichungen kann man kompensieren mit zusaetzlichen R's in Serie zum Quarz und C's zwischen Ausgang->GND und Eingang->GND. So kann man die R's die in Serie mit dem Quarz sind oder die C's die zwischen Ausgang/Eingang und GND sind durchaus auch unterschiedlich waehlen, zBsp. wenn man den Quarz auf dem PCB so platzieren muss, dass eine Leiterbahn etwas laenger ist als die andere. Wenn man den Quarz nicht so stark belasten kann/will und R's in Serie einbaut, muss man diese R's auch entsprechend in die Verstaerker-Formel einbeziehen.
Hallo Alle, vielen Dank für Eure Antworten! @Helmut. Einen anderen Quarz mit 32kHz habe ich leider nicht da. Der Serienwiderstand ist nur schwer reinzufriemeln, ist alles etwas klein (0402). Ich werde es aber mal veruschen. @Bernd Ich habe im Moment überhaupt keinen Serienwiderstand drin. Siehe Schaltung in Post 1. Das mit dem ungleichgewählten Kapazitäten ist interesant. Ich habe gerade die Schaltung wieder eingeschaltet -> nichts. dann bin ich mit einem Tastkopf dran (nicht angeschlossen) -> d.h. kein DC pfad -> funktioniert. Seit dem läuft sie auch ohne Tastkopf. Tastkopf war 1:10. @Wolfgang Ich habe KEINEN Widerstand drin. Die Pegel sind. Pin18 1.8V spitze spitze + 0.3V Gleichanteil (Oszilator läuft bei Messunng) Pin16 sehe ganz kurz die Schwingung, welche dann zusammenbricht und es ist eine Gleichspannung von 0.1V zu messung (Oszillator ist dann aus). @Juergen. Was bedeutet das jetzt für mich? Das sind alles Werte welche ich nicht kenne und die Formeln kenn ich auch nicht. Könntest du das genauer ausführen?
Hi, smeck, > Ich habe KEINEN Widerstand drin. Klar. Braucht auch nicht zu sein, wenn der IC den Gegenkopplungswiderstand enthält. Zweckmäßigerweise wird der hoch gewählt, das spart Strom. Der Nachteil eines hohen Wertes: Seine Höhe erschwert die Messung der Impedanz am Eingang des Oszillators, hier Pin 16. Da bräuchte man zur Messung ein Instrument mit noch höherem Eingangswiderstand. > Pin18 1.8V spitze spitze + 0.3V Gleichanteil (Oszilator läuft bei > Messunng) Nur 0,3 V Gleichanteil? Der müßte, einen genaueren Blick auf das Datenblatt vorbehalten, die halbe Versorgungsspannung des Oszillators sein. > Pin16 sehe ganz kurz die Schwingung, welche dann zusammenbricht und es > ist eine Gleichspannung von 0.1V zu messung (Oszillator ist dann aus). Das liest sich wie ein fehlerhafter Zustand. Hast Du einen IC zum Wechseln? Falls die Schaltung an Pin16 kaputt sein sollte. Noch eine Möglichkeit für mehr Klarheit: Wenn Du den IC aus der Fassung nimmst, welche Widerstände misst Du dann zwischen Pin 16 und Masse oder Versorgunggspannung? Die müßten unendlich groß sein, alles andere wäre fehlerhafter Kriechstrom. Ciao Wolfgang Horn
Hallo Wolfgang, vielen Dank für deine Antwort. Ist leider ein TQPF100 http://www.mikrocontroller.net/part/LPC1766 Somit kann ich den nicht schnell wechseln. Ich hatte damals zwei bestellt, einer kam leider als BGA und ich war immer zu faul den umzutauschen. Deswegen habe ich auch keinen Ersatz. Ich probiere ihn gleich noch mal nachzulöten mit ordenlich Flussmittel, vielleicht hat er an dieser Stelle wirklich Probleme. Die einzigen Daten welche zu diesem Thema im Datenblatt zu finden sind, wären: Vi(RTCX1) input voltage on pin -0.5 - 3.6 V Vo(RTCX2) output voltage on pin -0.5 - 3.6 V Es stehen nur Werte für den Hauptoszillator da. Die reden nur von einem Ultra-Low-Power Crystal für den RCT
>> ist eine Gleichspannung von 0.1V zu messung > Das liest sich wie ein fehlerhafter Zustand. Mit dem Multimeter sollte am IC an beiden Pins ca. die halbe Betriebsspannung zu messen sein. 0.1 Volt ist viel zu wenig. Manche CPUs verhalten sich so, wenn der Port nicht aktiviert ist. > ist alles etwas klein (0402) Dann mach einen kleinen Lötklecks drauf. Mir persönlich war 0603 schon grenzwertig. Vermutlich sind schon ca. 20kOhm im Oszillator integriert, denn im Datenblatt wird extern keiner benötigt. > Vi(RTCX1) input voltage on pin -0.5 - 3.6 V > Vo(RTCX2) output voltage on pin -0.5 - 3.6 V Das ist das "Absolute Maximum Rating", also kurz bevor die Schutzdioden durchbrennen.
Nachlöten hat nichts gebracht. Die Spannungen lassen sich nur schlecht messen. Ich weiß nicht wie stark ich sie mit dem Taskopf beeinflusse. Irgendwie glaube ich, dass der Quarz einfach zu viel zieht. Bei ausgelötetem Quarz misst man 950mV an einem Pin der andere ist 0 Volt.
Hallo Bernd, deinen Post habe ich gar nicht gesehen. Die Betriebsspannung ist 3.3Volt der Hauptquarz läuft aber auch mit < 1.8Volt (auch absolut maximum ratings) Im Datenblatt steht nur was von ultra hyper low power. Sind die gemessenen 950mV realistisch bei offenen Klemmen? Mir fällt nichts mehr ein... Im Datenblatt des Quarzes steht maximum 70kOhm series resistance... Leider findet man im Datenblatt des LPC gar nichts dazu. Ist anscheindent ein Ratespiel.
Noch mal zum Thema Port. Den kann man nicht aktivieren oder deaktivieren. Der ist nur für den Quarz bestimmt.
Eventuell mußt du dem Controller per Software erst noch mitteilen, daß er diesen Oszillator einschaltet. Du kannst das Quarz auch durch einen Keramikresonator und sogar (lange nicht mehr gesehen) durch eine Spule ersetzen. Allerdings schwingt der Oszillator vermutlich dann nicht auf jeder gewünschten Frequenz, da er sicherlich intern stromgesteuert ist (Stromsparfunktion), also bei niedrigen Frequenzwunsch weniger Saft bekommt als wenn du da einen MHz-Quarz verwenden willst. Mit sinkendem Strom sinkt nämlich auch die Vorwärtsverstärkung. Womit wir auch bei deinem externen R sind. Da sind 10K angebrachter. Ich kenne deinen Controller nicht, daher mußt du selber lesen. Vielleicht ist dir der Quarz auch mal auf harten Boden runtergefallen? Dann isser budd oder total verstimmt!
smeck schrieb: > Im Datenblatt des Quarzes steht maximum 70kOhm series resistance... > Leider findet man im Datenblatt des LPC gar nichts dazu. > Ist anscheindent ein Ratespiel. Das ist der ESR des Quarzes. 35Kohm sind für ein 32K-Quarz Biegeschwinger (Stäbchen-Metallgehäuse) typisch normal. Im Prinzip ist das der Wert, der zur Vorwärtsverstärkung im Controller passen muß. Wenn dazu nichts im Manual steht, gehen die von einem normalen 'Uhrenquarz' aus. Eigentlich gibts da bei 32KHz nur zwei Standardvarianten: 1. Der Quarz hat 12 bzw. 12,5pF 2. Er hat 6pF Alles andere ist vom Markt verschwunden.
Hallo Abdul, der Quarz hat 9 pF (habe den vor ca. 2 Jahren gekauft) http://www.abracon.com/Resonators/ABS10.pdf Im Controller Datenblatt steht nichts zu dem Uhrenquarz nur zum Hauptoszillator. Ich kann mir nicht vorstellen das er kaputt ist, ich habe aber genau den gleichen noch mal da, noch orgnial verpackt. Den probier ich gleich mal aus.
Ist egal, er schwingt normalerweise mit jeder Bürdekapazität an. Die beiden Caps dürfen nur nicht katastrophal andere Werte haben, also so Faktor 10 geht vermutlich schief. Du hast dann nur leicht falsche Schwingfrequenz, wenn die Anpassung nicht genau stimmt. Das mit dem Tastkopf ist auch so eine Sache. Meist läuft es so, daß an EINEM der Pins der Oszillator weiterläuft wenn du dran gehst, am anderen dann aber nicht mehr. Darauf verlassen kannst du dich vor allem bei ultralowpower-Oszillatoren nicht! Eentuell hast du dir bei deinen Experimenten auch eine Schutzdiode im Controller geschossen. Erkennbar meist daran, daß de Pin dann bei 0V oder VCC hängt und nur mit kräftigerem Widerstand den Pegel in die andere Richtung wechselt. Sagen wir mal als Last 1K.
Hm ich messe ohne Quarz 950mV und am anderen 0 Volt. Aber warum soll die Schutzdiode kaputt sein. So viel habe ich daran nicht rumgefummelt. Messe ich mit dem Multimeter an den Anschlüssen (alles ausgebaut) ist da kein Durchgang. Sollte ich mich nach einem anderen Oszillator umschauen? Den ich habe steht was von 1 µW. Kann das mit den 950mV stimmen? Ich glaube ich versuche morgen mal die eine Leiterbahn mit einem Messer durchzuschneiden und wirklich noch ein Serienwiderstand rein zu klatschen. Ein serienwiederstand nach den Kondensatoren also direkt am Quarz hat nichts gebracht. Kann doch nicht sein ... sind doch nur drei Bauteile :-(
Sooooo mir ist gerade etwas aufgefallen. Es gibt einen VBAT-Anschluss welcher den RCT versogt wenn die Betriebsspannung abgeschaltet ist. An diesen habe ich einen Supercap drangeknallt welcher durch einen extra Spannungsregler geladen wird. Aufbau ist Spannungsregler -> Diode -> Supercap -> Pin Vielleicht hätte noch eine weitere Diode hinter dem Supercap spendieren sollen. Najo ums kurz zu machen, vielleicht habe ich mir mit dieser Spannung wirklich was geschossen. Den hatte ich nämlich nicht vorher entladen. Ich kaufe mir jetzt erstmal einen neuen Chip, werde aber morgen trotzdem weiter probieren. Ich denke ich werde auch noch ein paar Quarzoszis mitbestellen. Noch jemand eine Idee was ich noch brauchen könnte, werde? Ich bin ziemlich ratlos, das kann doch nicht so schwer sein so einen blöden Oszillator anzuschmeisen. Die Software sollte passen auf dem Demoboard läuft das Ding und es lief ja auch schon auf meinem Board (jedenfalls mit Messspitze). Ich hoffe ihr habt morgen noch ein paar Tips für mich. Schon mal vielen Dank für Eure Hilfe! Gute Nacht
Wenn die selbe Software in einem anderen Board funktioniert, und auch der RTC Kristall auf dem anderen Board schwingt, ist wirklich "ein Neuer Chip" angesagt. Ich hatte vor ein paar "Monden" fast genau das selbe Problem. Der RTC Kristall mit R's und C's beschaltet wie in der AppNote empfohlen, wollte absolut nicht anspringen. Ich dann probiert und gemessen, und probiert und gemessen und irgendwann aus unerfindlichen Gruenden sprang der Ueberstromschutz der RTC Batterie an. Ich dachte auch, das kann doch nicht sein, aber es war tatsaechlich so, das RTC Modul des Chips hatte durch irgendeine Dummheit von mir beim messen und probieren das Leben ausgehaucht. Chip getauscht und die Strombegrenzung des RTC Moduls gab wieder Frieden. O.g. Chip funktioniert weiterhin als "Pruegelknecht" fuer Programmtests, leider halt ohne RTC. Ich habe mir dann ein "Programmierboard" also nur Chip, Bypass-C's und Kristalle + R's und C's drauf und alle Pins auf Header zusammengeloetet. Damit hab ich dann rausgefunden das: 1. Der Typ RTC Kristall den ich fuer den Typ Mikrokontroller gekauft hatte keine externen C's braucht wenn man das Gehaeuse auf GND loetet (beim Design das Datenblatt dieses Kristalls nicht gelesen). 2. die Software Schuld war das der RTC Kristall nicht ansprang. Das kuriose war, der RTC lief und war verwendbar, aber am Kristall war kein Takt zu messen. Bei mir wars ein STM32 der seinen RTC Takt auch vom Haupt-Takt ableiten kann, und der Haupt-Takt intern erzeugt wird falls der externe Kristall nicht anspringt. Im (Kopierten) Startup code war das dann so programmiert, das es FallBacks auf die internen Takte gab wenn die Externen Oscillatoren nicht anspringen. Uff, ich erinnere mich noch, das war eine lehrreiche Woche.
Hey Leute, ich konnte mich damit nicht zufrieden geben! Drei Bauteile das kann doch nicht sein und ich habe noch mal gegoogled.... >Hi, > The Rev-'A' of this MCU (LPC176x) has issue with the RTC. It will > suddenly stop when the temperature rises, and running again when the > temperature is lower. Please refer to the errata (http://www.nxp.com > /documents/errata_sheet/ES_LPC176X.pdf). > No fix for this issue, except updating the MCU revision to the latest > revision. >Regards, >-daniel >NXP Application Support Quelle: http://www.lpcware.com/content/forum/lpc1769-internal-rtc-not-working-properly ----- > Hello jhn, > there are problems with the temperature w.r.t. the RTC and it may happen > that the RTC starts and stops many times dependant on the temperature > ... so the loss of 5-7 minutes is possible. > To find out if this part is affectedby the 'Errata', we need to get the > package markings/data code. > Check the following AN: AN10849 LPC1700 RTC hardware auto calibration > __________________ > - NXP European team - ---- > The RTC.1 errata is specified to apply to the '-' revision, so > supposedly if you have 'A' revision then it's fixed. Quelle: http://knowledgebase.nxp.com/showthread.php?t=1928 Ich habe Version '-'. Das würde auch erklären warum das Ding lief und dann wieder nicht. So ein Mist aber auch, da kann ich ja lange suchen. Frage ist auch wenn ich mir einen neuen Chip bestelle, ob ich dann auch wirklich einen neuen bekomme. Ich glaube den letzten habe ich bei FutureElectronics bestellt, jetzt wirds wohl ehr Farnell werden, den FE probiert sich Kleinkunden mit horrenden Versandskosten fern zuhalten :-) Oder habe ich ein Recht auf Austausch... wahrscheinlich ehr nicht :-(
Das ist Witzig: Aus: http://www.nxp.com/documents/errata_sheet/ES_LPC176X.pdf Introduction: The RTC is a set of counters for measuring ti me when system power is on, and optionally when it is off. The RTC is clocked by a sepa rate 32 kHz oscillator that produces a 1 Hz internal time reference. The RTC is powere d by its own power supply pin, VBAT, which can be connected to a battery, externally tied to a 3 V supply, or left floating. The RTC can operate over temperature range from ... Problem: The RTC does not work reliably within the temperature specification. Work-around: *None.*
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