Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Quarz Durchkontaktieren, Nachteil kleiner Quarze


von Quarzsucher (Gast)


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Hallo,
ich habe festgestellt, dass ich für mein Design wahrscheinlich doch 
einen Quarz benötige, da ich nun doch eine RS232 Schnittstelle verwende. 
Da die Platine schon geroutet ist würde es einiges an arbeit machen auf 
der "richtigen" Seite den Quarz unterzubringen. Hat man große nachteile 
wenn man den Quarz durch 2 Durchkontaktieren mit kurzen Leiterbahnen 
anbringt?
2. Frage
Reichelt bietet sehr kleine Quarze an.
z.B. http://www.reichelt.de/?CTYPE=0&MWSTFREE=0&&SID=&ARTICLE=101046
Haben diese Teile abgesehen vom Preis irgendwelche nachteile? Mich 
wundert es etwas, dass die nur ein Bruchteil des Volumens eines normalen 
Quarzes haben.

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


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Quarzsucher schrieb:
> Haben diese Teile abgesehen vom Preis irgendwelche nachteile?

Nein, diese Quarze werden zu hunderttausenden auf SMD bestückten 
Platinen genutzt. Abgesehen vom Gehäuse arbeiten sie wie jeder andere 
Quarz in normaler Bauform. Mechanisch würd ich dir empfehlen, alle vier 
Pads zu löten, damit der kleine Kerl fest auf der Platine sitzt.

von mse2 (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> Quarzsucher schrieb:
>> Haben diese Teile abgesehen vom Preis irgendwelche nachteile?
>
> Nein, ...
Leider evtl. doch:
Kleinere Quarze haben in der Regel ein höheres ESR, was ein schlechteres 
Anschwingverhalten nach sich zieht. Man sollte hier das Datenblatt des 
Controllers, an dem der Quarz arbeiten soll, zu Rate ziehen.

Nachteil, den Quarz auf der anderen Seite zu bestücken: ausser 
Mehrkosten durch erhöhten Bestückungs- und Lötaufwand nicht 
grundsätzlich.
Wenn allerdings der Quarz nachträglich reingefrickelt wird und das 
Layout keine Rücksicht auf einen Quarz an dieser Stelle nimmt, könnte es 
zu Beeinflussungsproblemen kommen.

Verwendung von RS232: es gibt heute Controller mit internen 
RC-Oszillatoren, die für solche Anwendungen genau genug sind. Das ist 
hier wohl nicht der Fall?!? (Würde ich evtl. mal prüfen!)

von Alex B. (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite


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mse2 schrieb:
> Verwendung von RS232: es gibt heute Controller mit internen
> RC-Oszillatoren, die für solche Anwendungen genau genug sind. Das ist
> hier wohl nicht der Fall?!? (Würde ich evtl. mal prüfen!)

Dem kann ich mich nur anschließen. Rechne mal die Toleranzen des 
RC-Oszillators (über die voraussichtliche Einsatztemperatur) aus und 
gucke, ob das nicht im zulässigen Bereich für RS232 liegt.
Welche Baudrate strebst du an?
Außerdem kann man den RC-Oszillator oft kalibrieren. Wenn man keine 
genauen Messmittel dafür zur Verfügung hat, dann kann man sich auch 
behelfen, indem man z.B. ein "Mini-Programm" schreibt.

Beispiel:
1) Internen RC-Oszillator auf definierte Taktrate einstellen
2) Timer mit maximalem Pre-/Post-Scaler konfigurieren
3) Bei jedem Timer-Überlauf eine interne Zählvariable inkrementieren
4) Wenn die Variable einen definierten Wert erreicht hat eine LED 
ein-/ausschalten
5) Mit einer Stopp-Uhr die Gangungenauigkeit ermitteln (Differenz 
zwischen errechneter Periodendauer und gemessener Periodendauer)
6) Kalibrierung ausrechnen und programmieren und noch mal messen

Eine Soll-Periode von z.B. 60 s sollten genügend Takte enthalten

Gruß,
Alex

von Schreiber (Gast)


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Alex Bürgel schrieb:
> 1) Internen RC-Oszillator auf definierte Taktrate einstellen
> 2) Timer mit maximalem Pre-/Post-Scaler konfigurieren
> 3) Bei jedem Timer-Überlauf eine interne Zählvariable inkrementieren
> 4) Wenn die Variable einen definierten Wert erreicht hat eine LED
> ein-/ausschalten
> 5) Mit einer Stopp-Uhr die Gangungenauigkeit ermitteln (Differenz
> zwischen errechneter Periodendauer und gemessener Periodendauer)
> 6) Kalibrierung ausrechnen und programmieren und noch mal messen

Eleganter:
Ein Signal mit definierter Frequenz (nicht zu hoch 1Hz ist brauchbar) an 
einen Pin legen und dafür sorgen dass sich das Teil beim ersten 
einschalten selbst kalibriert.

von Quarzsucher (Gast)


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Hallo,
danke für eure Anregungen.
Ich nutze einen STM32F072. Der RC Oszillator ist für meinen Bereich mit 
so grob +/- 2% definiert.
Das macht bei 10 Bit +/- 20% pro Bit was mir relativ viel vorkommt, 
zumal wenn die gegenstelle vieleicht genauso stark schwankt.
Ich will den Quarz auch erstmal nur Sicherheitshalber einplanen damit 
ich wegen dem nicht nochmal eine neue Platine machen lassen muss.
Gruß
Peter

von Olaf (Gast)


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> Haben diese Teile abgesehen vom Preis irgendwelche nachteile?

Sie haben den Vorteil das man mittlerweile auch fuer hoehere Frequenzen 
Quarze bekommt die auf der Grundwelle schwingen. (ich glaube bis 100Mhz)

> Der RC Oszillator ist für meinen Bereich mit so grob +/- 2% definiert.

Das ist zu schlecht. Ich glaube so bei 1.5% liegt die Grenze wo es 
langsam Aerger gibt. Ich wuerde nichts bauen wollen was schlechter ist 
wie 1%.

Du kannst aber auch Keramikresonatoren nehmen. Die sind nicht ganz so 
gut wie Quarze, aber viel besser wie RC-Oszilatoren.

Oder du kannst ueber den intellektuellen Ansatz nachdenken. Du 
kalibrierst deine Zeiten auf das Startbit der Datenuebertragung.

Olaf

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Quarzsucher schrieb:
> Das macht bei 10 Bit +/- 20% pro Bit was mir relativ viel vorkommt,
> zumal wenn die gegenstelle vieleicht genauso stark schwankt.

 Ja, nur gilt das aber jeweils für ein Byt (10 bit).

 Die bits werden normalerweise 3 Mal ungefähr in der Mitte abgetastet
 (40% - 50% - 60%). Mindestens 2 gleiche Abtastungen werden als Bitwert
 genommen. Selbst mit max. Fehlerrate und entgegensetzten Schwankungen
 solltest du mit sauberen Signalen keine Probleme haben.

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