Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kondensator an Quarz einer Echtzeituhr oder nicht?


von bastler (Gast)


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Ich habe hier die DS1307.
Im Datenblatt
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1307.pdf
ist in den Schaltbildern immer nur der Quarz eingezeichnet, schaut man 
im Internet fertige Module mit dem DS1307 an, ist dort immer noch ein 
Kondensator verbaut.

Als CL ist 6pF für den Quarz gefordert. Laut einem Beitrag hier im Forum 
kann man aus diesem Wert den Kondesatorwert ausrechnen. Wieso ist im 
Datenblatt dann nie einer in den Schaltbildern eingezeichnet?

von bastler (Gast)


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korrektur: geforderte CL ist 12,5pF.

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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bastler schrieb:
> schaut man
> im Internet fertige Module mit dem DS1307 an, ist dort immer noch ein
> Kondensator verbaut.

Hast du einen Link? Die Module, die ich kenne haben alle keine extra 
Lastkapazitäten am Quarz.

von 346623574 (Gast)


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Hallo,
ich hab noch nie einen extra C an den DS1307 gemacht.
Aber ich habe auch noch nie die Langzeitstabilität der Clock gemessen ;)
Funktioniert auch ohne C.
Grüße

von foo (Gast)


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bastler schrieb:
> Wieso ist im
> Datenblatt dann nie einer in den Schaltbildern eingezeichnet?

Weil die Kondensatoren, im IC eingebaut sind.

Es ist auch nicht so, dass das IC diese Kapazität braucht, sondern die 
Ozillatorschaltung ist für einen Quarz ausgelegt, der genau auf seiner 
Sollfrequenz schwingt, wenn er mit 12,5pF belastet ist.

Wenn der Quarzhersteller einen höheren Kapazitätswert vorgesehen hat, 
muß man eben noch ein bischen hinzu geben.

von Oldie (Gast)


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Guckst du Datenblatt:   Seite 6 (of 14) ganz oben.
The internal oscillator circuitry is designed for operation with a
crystal having a specified load capacitance (CL) of 12.5pF.

Hast du den passenden Quarz, ist alles klar, denn die kapazitive
Last ist schon eingebaut!

von Oldie (Gast)


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Grummel:  foo (Gast) war eine Minute schneller. ;-)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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346623574 schrieb:
> Aber ich habe auch noch nie die Langzeitstabilität der Clock gemessen ;)

Das ist der Punkt. Wenn du ihn ohne externen C betreibst, kann es sein, 
das der Quarz ein wenig zu hoch schwingt, wenn du Glück hast. Dann 
kannst du mittels eines weiteren C den Quarz ein bisschen tiefer ziehen 
und so deine Uhr justieren. Das ist allerdings ein langwieriger Prozess 
und zieht sich über einige Tage.
Wenn du Pech hast, geht die Uhr auch ohne externen C schon zu langsam, 
da hilft ein C als Last nichts mehr, sondern du müsstest per Serien-C 
den Quarz etwas hochziehen. Ob das der Oszillator der DS1307 erlaubt, 
kann ich dir aber nicht sagen.

von Makke (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> 346623574 schrieb:
>> Aber ich habe auch noch nie die Langzeitstabilität der Clock gemessen ;)
>
> Das ist der Punkt. Wenn du ihn ohne externen C betreibst, kann es sein,
> das der Quarz ein wenig zu hoch schwingt, wenn du Glück hast. Dann

Fuzzylogik? Auch ein zu hoch schwingender Quarz kann sehr stabil 
schwingen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Makke schrieb:
> Fuzzylogik? Auch ein zu hoch schwingender Quarz kann sehr stabil
> schwingen.

Ja klar, aber die Uhr läuft dann zu schnell. Der C kann dazu benutzt 
werden, um den Quarz exakt auf die Frequenz zu ziehen. Das hat mit 
Fuzzylogik nichts zu tun - die ist eh wieder aus der Mode gekommen :-)

Das 'Glück', von dem ich schrieb, ist in dem Fall, das du noch die 
Chance hast, ihn mit dem C auf die richtige Frequenz zu ziehen. Wenn der 
Quarz von vorneherein zu tief schwingt, geht das nicht.

: Bearbeitet durch User
von Werner (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> Das ist allerdings ein langwieriger Prozess und zieht sich über
> einige Tage.

Mmmh...

Für eine Ganggenauigkeit von 1s/a muss die Quarzfrequenz auf 3*1e-8 
stimmen. Vorausgesetzt, beim Abgleich liegen die mittleren 
Jahresschwingbedinungen vor (u.a. Temperatur, Betriebsspannung) - sonst 
ist der Abgleich gleich zum Scheitern verurteilt, musst du also so genau 
die Frequenz am QWS-Ausgang bestimmen.
Ein GPS-Empfänger mit einem guten 1PPS AUsgang liefert dir den 
Sekundentakt mit einem Jitter von 15ns. Wenn du die Phase deines 
Uhrentaktes auf dem Oszi damit vergleichst, weißt du als nach 
15ns/3*10-8 = 0.5s, ob deine Taktfrequenz die geforderte Genauigkeit 
hat. Das finde ich jetzt nicht soooh lange. Bei Verwendung eines DSO 
muss die Zeit natürlich aufgelöst werden, d.h. man brauch eine 
Abtastfrequenz von mindestens 100MSa/s. Mit dem Soundkarten-DSO wird das 
also nichts.

von Joachim B. (jar)


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meine DS1307 läuft zu schnell und da ich öfter von Gangungenauigkeiten 
gelesen hatte habe ich die "bessere?" DS3231 gekauft, nur noch nicht 
umgerüstet.

Kostet als Modul aus China auch nicht mehr. Mit der DS3231 habe ich 
schon mal gearbeitet, zumindest die Uhrzeit ist kompatibel zur DS1307 
allerdings fehlt das NV RAM und der Lieferant hat die LIR2032 nicht 
mitgeliefert, grummel, nachkaufen kommt hier teuerer als die DS1307 
Module mit LIR zu schlachten.

Vorteil der DS3231 ist aber die Alarmfunktion womit man Atmel und Co 
aufwecken kann, ich grübel gerade es am PI nutzbar zu machen über P6 
Reset, obwohl ein runtergefahrener PI kaum Strom spart.

von bastler (Gast)


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Daniel H. schrieb:
> Hast du einen Link? Die Module, die ich kenne haben alle keine extra
> Lastkapazitäten am Quarz.
Das hier hat einen C:
http://www.ebay.de/itm/DS1307-RTC-for-PIC-AVR-Arduino-Real-Time-Clock-module-from-EU-/171178593879

Diese "Wirklich-Zeit-Uhr" hat zwei Cs, allerdings scheint da noch was 
anderes drauf zu sein als nur der DS1307, vermutlich ein Levelshifter:
http://www.ebay.de/itm/I2C-DS1307-wirklich-Zeit-Uhr-Modul-fur-Arduino-Tiny-RTC-/171533844270

von Joachim B. (jar)


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bastler schrieb:
> Das hier hat einen C:

bastler schrieb:
> Diese "Wirklich-Zeit-Uhr" hat zwei Cs,

ja aber nur für das(1x) die(2x) IC(s) als Stützkondies

bastler schrieb:
> vermutlich ein Levelshifter:

nö NV Ram Ladediode für LiR2032 pullups für NV RAM Adresse und SDA SCL 
pullups.

Plan für RTC Modul mit NVRAM

http://electropark.pl/img/cms/moduly/ds1307_ds18b20_at24c128_module.jpg

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


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Werner schrieb:
> Ein GPS-Empfänger mit einem guten 1PPS AUsgang liefert dir den
> Sekundentakt mit einem Jitter von 15ns.

Kannst Du einen Typen nennen?

von bastler (Gast)


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Oldie schrieb:
> Hast du den passenden Quarz, ist alles klar, denn die kapazitive
> Last ist schon eingebaut!
Ups, stimmt, ganz klein im Blockdiagramm zu sehen.

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