Hallo zusammen Ich habe eine Frage. Ist dass richtig, dass ich bei diesem CRYSTAL RESONATORS mit einem 328P-AU 2x 8pF Kondensatoren auf GND benutzen muss? Gruss Stefan
2x 22pF ist üblich Diese beiden Kondensatoren wirken wie in Reihe geschaltet. Dazu kommt aber noch die Eingangskapazität des Mikrocontrollers mit ca 5pF pro Pin und die Kapazität der Platine. Ich weiß nicht wie man das alles korrekt miteinander verrechnet, aber 8pF habe ich noch nie gesehen. Pi mal Daumen sollen die Kondensatoren etwas mehr als doppelt so groß sein, wie die Lastkapazität aus dem Datenblatt des Quarzes. Vielleicht hast du Lust, das zu lesen: http://geyer-electronic.de/fileadmin/user_upload/frequenz/service/Quarz-Tutorial_de_2.3_Geyer.pdf https://www.all-electronics.de/wp-content/uploads/migrated/article-pdf/86141/ei10-07-034.pdf https://home.zhaw.ch/kunr/Elektronik2/Skript/jauch_quartz_osc_design.pdf
Ich dachte es sei Load Capacitance massgebend? im Datenblatt ist Load Capacitance 8pF. ich lese schon seit 2 Stunden bezüglich welche Kondensatoren. Jedes mal wenn ich denke jetzt verstehe ich lies ich das nächste und habe wieder Bahnhof im Kopf. Kann mir vielleicht jemand erklären wie man den die richtige grösse herausfindet?
2x 22pF ist üblich Das ist blödsinn. Kommt auf das Datenblatt drauf an. Teils weicht das erheblich ab je nach Hersteller oder Variante
Hallo Tom Könntest du mir da nicht ein 1zu1 Beispiel rechnen? Datenblatt habe ich ja angehängt und es es ginge um ein 328P-AU Währe wirklich sehr dankbar da bald mein Kopf explodiert :-( Gruss Stefan
Stefan W. schrieb: > Ich dachte es sei Load Capacitance massgebend? > im Datenblatt ist Load Capacitance 8pF. Ja schon, aber das heißt nicht einfach, dass man den Quartz mit zwei mal 8pF "belasten soll".
Tom schrieb: > 2x 22pF ist üblich > Das ist blödsinn. Wenn du meinst.... Erzähle das mal den ganzen Herstellern der Arduino Module und dem Herrn Dr. von der Firma Chip45. Natürlich kommt es auf den jeweiligen Quarz an, ich will gar nicht abstreiten, dass es unübliche Modelle gibt. Übliche Modelle funktionieren jedenfalls gut mit 2x 22pF.
Hallo Stefan Wie meinst du das? also ich müsste demnach die Load Capacitance vom Datenblatt nehmen und die ca.5pF des Pins dazu rechnen?
Stefan W. schrieb: > Wie meinst du das? also ich müsste demnach die Load Capacitance vom > Datenblatt nehmen und die ca.5pF des Pins dazu rechnen? Wie gesagt weiß ich nicht, wie man das berechnet. Deswegen beschränke ich mich auf die Verwendung üblicher Quarze zu denen die üblichen 2x 22pF passen. Hier ist noch eine Anleitung zum Rechnen, die mir persönlich verständlicher vorkommt, da sie auf "hohe Mathematik" verzichtet: https://oliverbetz.de/pages/Artikel/Quarzoszillator
Da steht doch alles exakt und das in den Taschenrechner zu tippen ist auch nicht so schwierig For example, if the crystal load capacitance is 15pF, and assuming Cstray=2pF, then: CX1 = CX2 = 2(15pF - 2pF) = 26pF
Erzähle das mal den ganzen Herstellern Wenn eich nun mal einen mit 8p hat bringt es nichts auf die Hersteller zu verweisen, die vielleicht 22p benötigen
Stefan ⛄ F. schrieb: > Wie gesagt weiß ich nicht, wie man das berechnet. Hier könnte Hilfe stecken: https://www.axtal.com/Deutsch/TechnInfo/Quarzkochbuch/ Stefan ⛄ F. schrieb: > Erzähle das mal den ganzen Herstellern der Arduino Module Die meisten AVR Arduinos sind mit Resonatoren ausgestattet.
Arduino Fanboy D. schrieb: > Die meisten AVR Arduinos sind mit Resonatoren ausgestattet. Selbstverständlich beziehe ich mich auf Modelle mit Quarz. Und zwar auf welche mit üblichen Quarzen.
Stefan W. schrieb: > CX1 = CX2 = 2(8pF - 2pF) = 14pF > Richtig? Die 2pF habe ich im Datenblatt nicht gefunden.
Im Datenblatt von Reichelt (ja, anderes Bauteil!) finde ich mehr Angaben: https://www.reichelt.de/keramik-smd-quarz-3x5x1mm-16-0mhz-16-000000-mj-p85005.html?&trstct=pol_9&nbc=1 Dazu wäre die Formel: 2∙(12pF - 3pF) = 18pF Das ist natürlich extremst weit weg von den oben genannten 22pF. Das tut mir ja so leid!
also demnach währe 16pF richtig? 2x die crystal load capacitance (8pF) was ist den die assuming Cstray kann ich diesen Wert vernachlässigen? oder in welchem Datenblatt währen diese angaben zu finden?
Ja Stefan W deine Rechnung ist richtig. http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/What-is-stray-capacitance
DIe Formel sieht schön einfach aus, aaaaaaaaber: Muss man davon nicht noch ein paar pF für die Pins des Mikrocontrollers subtrahieren?
2(8pF - 2pF) = 12pF Die 2pF kommen auf die Platine etc drauf an. Deshalb der Wert von ca 2-5 Nimm 2 oder 3. das kann in keinem Datenblatt stehen weil es mehr umfasst und der Datenblatt Hersteller deine Platine nicht kennt
Die Formel sieht schön einfach aus, aaaaaaaaber: Muss man davon nicht noch ein paar pF für die Pins des Mikrocontrollers subtrahieren? Nehmen wir an, meine Platine hat 3pF (bei Lochraster eher mehr) und der µC hat 5pF an seinen Pins, dass rechne ich:
1 | 2∙(8pF - 3pF - 5pF) = Null! |
Das kann nicht sein, oder doch?
Naja dein Problem liegt darin dass du einfach Dinge annimmst, ohne sie genau zu wissen oder gemessen zu haben. Und ja wenn du da zu viel Kapazität hast dann ist dieser Quarz einfach der falsche und man nimmt einen anderen
Stefan ⛄ F. schrieb: > Selbstverständlich beziehe ich mich auf Modelle mit Quarz. Und zwar auf > welche mit üblichen Quarzen. Die gibt es? ;-) Viele sind es nicht.
Noch eine zum meine Verständnis Frequency Range 11.0592 ~ 54 MHz Frequency Tolerance (at 25 ℃) Frequency Shunt Capacitance Level 7pF Max. Load Capacitance 12pF,20pF, bei diesen Werten währe es dann 2x 18pF Kondensatoren richtig?
Arduino Fanboy D. schrieb: >> Modelle mit Quarz. > Die gibt es? > Viele sind es nicht. Auf jeden Fall gehört schon einmal der Ur-Arduino dazu: https://store.arduino.cc/arduino-uno-rev3 Weiterhin: https://store.arduino.cc/arduino-leonardo-with-headers https://store.arduino.cc/arduino-micro https://content.arduino.cc/assets/ArduinoZeroV4.0_sch.pdf https://store.arduino.cc/arduino-due https://store.arduino.cc/arduino-mega-2560-rev3 https://content.arduino.cc/assets/UNOWiFiREV2V4.0_sch.pdf eigentlich fast originalen Arduinos, ebenso alle Crumb Module von Chip45.
Hier gibt's ein rechenbeispiel mit 12pF https://www.digikey.com/Site/Global/Layouts/DownloadPdf.ashx?pdfUrl=F11C94048BC3477C8947D612E0253D53
Hi >bei diesen Werten währe es dann 2x 18pF Kondensatoren richtig? Dann besorge die 2x18pF und 2x22pF und teste was geht und nicht geht. Ich bin mit 22pF in über 20 Jahren bei den AVRs ganz gut gefahren. MfG Spess
Vorsicht bei AVR und SMD Quarz: Ein AtMega328P kommt bei 16MHz full-swing über die maximalen 100mW drive level. IMHO einer der Gründe warum die -PB keinen Full Swing Oszillator mehr haben.
Also ehrlich, mir ist auch noch keine Platine untergekommen, bei der am Quarz nicht die 22p Kondensatoren dran waren! Und drum kümmern würde ich mich auch erst, wenn es Probleme mit dem Quarz gäbe :-) Was es manchmal gab/gibt, ist ein Trimmkondensator in Reihe zu CX1 oder CX2 zum "genauen" Abgleich der Quarzfrequenz. Ich würde hier sagen: Versuch macht kluch... Gruß Rainer
Ja war vor einiger Zeit Thema zB https://hackaday.com/2016/05/03/atmel-removes-full-swing-crystal-oscillator/
Also dieser Würde gehen für 328P-AU mit 22pF ? Datenblatt im Anhang. und bei Fuse währe es dan Ext.Clock oder Ext.Crystal Osc? Ext.Crystal Osc geht aber nur bis 8MHz
Stefan ⛄ F. schrieb: > Wie gesagt weiß ich nicht, wie man das berechnet. Deswegen beschränke > ich mich auf die Verwendung üblicher Quarze zu denen die üblichen 2x > 22pF passen. Eine der schlechtesten Vorgehensweisen, die man haben kann. Das ist so als würdest du jemanden einen 7,5-Tonner empfehlen, der 1/4 Tonne Planzerde kaufen will nur weil du die Erfahrung gemacht hast, dass man2 Tonnen Kies ganz gut mit dem 7,5-Tonner transportieren kann. Wäre es nicht jetzt ne Super Idee für dich, dir das mal anzuschauen, wie man das konkret berechnet? Denn wie schon gesagt wurde: Es ist wenig hilfreich jemanden 22p zu empfehlen wenn er einen Quartz verwenden will, für den 8p typisch sind.
Stefan W. schrieb: > Ext.Crystal Osc geht aber nur bis 8MHz Nein, bei 5V gehen 16MHz. Warum suchst du dir immer diesen China-Billigkram aus, wo keine klaren Angaben im Datenblatt stehen (hier 12pF, 20pF, or specify)? Wie viel Lastkapazität hat er denn nun?
oder nein ich denke bei Fuse diesen oder? Full swing External, 258ck 14ck+65ms,
Hi
>Ext.Crystal Osc geht aber nur bis 8MHz
Ist abhängig von der Versorgungsspannung.
Datenblatt:
Speed Grade:
̶ 0 - 4MHz@1.8 - 5.5V, 0 - 10MHz@2.7 - 5.5.V, 0 - 20MHz @ 4.5 - 5.5V
MfG Spess
Das Problem ist ich lasse mir einen Prototyp herstellen mit Bestückung dabei nehme ich Teile die bei JLCPCB erhältlich sind.
M. K. schrieb: > Eine der schlechtesten Vorgehensweisen, die man haben kann. Besser, als gar nichts zu benutzen. Wie du hier am Forum siehst, hat der TO selbst nach 36 Beiträgen immer noch keine klare Antwort. und mir ging es damals genau so, als ich die Frage bezüglich eines STM32 stellte. Im Rahmen meines Hobbies vertiefe ich manche Dinge gerne, und andere eher nicht. Das sollte im Hobby erlaubt sein. Für mich waren haben 22 pF an AVR bisher immer gut funktioniert. Egal mit welchem Quarz. Und ganz ehrlich: Sollte ich auf einen Quarz stoßen, der andere Anforderungen hat, würde ich den lieber auswechseln, als die Kondensatoren.
spess53 schrieb: > Hi > >>Ext.Crystal Osc geht aber nur bis 8MHz > > Ist abhängig von der Versorgungsspannung. > > Datenblatt: > > Speed Grade: > ̶ 0 - 4MHz@1.8 - 5.5V, 0 - 10MHz@2.7 - 5.5.V, 0 - 20MHz @ 4.5 - 5.5V > > MfG Spess Betreibe es mit 5V.
Hi >Betreibe es mit 5V. Und wie kommst auf die 8MHz? Datenblatt nicht gelesen/ ignoriert? Außerdem gibt es auch die AppNote AVR042. Da steht auch noch einiges zu den Taktquellen der AVRs drin. MfG Spess
Stefan ⛄ F. schrieb: > Auf jeden Fall gehört schon einmal der Ur-Arduino dazu: > https://store.arduino.cc/arduino-uno-rev3 Der Haupt µC nutzt einen Resonator Gilt auch für Mega2560, ProMini, Nano, ... Für alle mit abgesetztem USB Interface, soweit mir bekannt. Nachbauten sind da häufiger mit Quarzen ausgestattet. Für USB, und damit auch für die 8U2, 16U2 und 32U4, werden Quarze verwendet.
Arduino Fanboy D. schrieb: > Der Haupt µC nutzt einen Resonator Darum geht es doch nicht! Es geht darum, dass auf dem Board ein AVR Mikrocontroller, ein Quarz und zwei 22pF Kondensatoren sitzen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Für mich waren haben 22 pF an AVR bisher immer gut funktioniert. Egal > mit welchem Quarz. Dann ist es ja gut. Tatsächlich aber, und vieles wurde schon gesagt, hängt das von vielen Faktoren ab, was der optimale Wert ist. - der Quarz selber, seine Bauform (Gehäuse), Abmessungen. Dafür gibt der Quarzhersteller ja eine Lastkapazität an - von der Platine, der Leiterführung - allgemein: den Streukapazitäten durchs Layout - von der Oszillatorschaltung, dessen Bauform - auch wieder die Streukapazitäten der Pins - vom Anschwingverhalten der Schaltung über den Temperaturbereich; da wird durchaus bei der Optimierung vom berechneten Wert nach oben genannten Formeln abgewichen, weil das ausgemessen wird - zudem kann mit einer veränderten Lastkapazität auch der Quarz gezogen werden. Im professionellen Bereich ist der Quarzhersteller durchaus bereit, die fertige Schaltung bezüglich der Kapazitätswerte auszumessen und für genau den Anwendungsfall einen optimalen Dimensionierungsvorschlag zumachen. Das alles ist schon ein wenig weg von der Aussage "22 pF an AVR bisher immer gut funktioniert". Aber auf ein paar pF hin oder her kommt es in fast allen Fällen nicht an. Stefan ⛄ F. schrieb: > aber 8pF habe ich noch nie gesehen. Ich schon. Ich weiß zwar die Werte nicht mehr genau, aber es waren weniger als 10pF bei einem SMD-Quarz im Bereich 30-40MHz.
HildeK schrieb: > Ich schon. Ich weiß zwar die Werte nicht mehr genau, aber es waren > weniger als 10pF bei einem SMD-Quarz im Bereich 30-40MHz. Sorry, ich muss dazu sagen, dass es kein AVR war, der damit lief.
Ich habe oben zwei Links gepostet mit Rechnungen. Sogar eine mit 12pF. Damit sollte dem TO geholfen sein mit einer seriösen Quelle wie digikey und dem Hinweis einen Blick ins Datenblatt zu werfen
Tom schrieb: > Ich habe oben zwei Links gepostet mit Rechnungen. Das habe ich auch gleich in der ersten Antwort, auf der hier so fleißig herum gehackt wird. HildeK schrieb: > Tatsächlich aber, und vieles wurde schon gesagt, hängt das von vielen > Faktoren ab, was der optimale Wert ist Auch das habe ich in der ersten Antwort bereits geschrieben.
Nur das du irgendwelche Annahmen in den Raum wirfst du mit seinem Quartz nix zu tun haben
Sorry Leute, aber ob da jetzt 8, 12 oder 22 pF dranhängen, wird's den Quarz nicht jucken. Er wird schwingen! Er mag vielleicht ein paar Hertz daneben liegen, aber ein paar pF Parasiten-Kapazität sind auch noch vorhanden und das wird reichen. Also: alles ist gut, auch ohne Berechnung.
Tom schrieb: > Nur das du irgendwelche Annahmen in den Raum wirfst du mit seinem Quartz > nix zu tun haben Darf man jetzt nicht mehr sagen, was üblich ist? Wenn ich sage, was unüblich ist, werde ich auch nieder gemacht.
Auch die zulässige Treiberleistung des Quarzes sollte man im Auge behalten. Zumindest bei Holzhammer-Konfigurationen wie "Full Swing Crystal Oscillator" bei 5V Betriebsspannung in Verbindung mit kleinen SMD-Quarzen. Der oben verlinkte Quarz verträgt nur maximal 100μW. Und zu große Lastkondensatoren (aka. "Schon mein Opa hat da stets 2 x 22pF verbaut, warum sollte ich das hinterfragen?") sind da kontraproduktiv.
Thorsten S. schrieb: > Der oben verlinkte Quarz verträgt nur maximal 100μW. > Und zu große Lastkondensatoren (aka. "Schon mein Opa hat da stets 2 x > 22pF verbaut, warum sollte ich das hinterfragen?") sind da > kontraproduktiv. Du wirst mit Fakten die "22pF fits all"-Fraktion nicht zum Verstummen bringen. Die sind naturblöd und vollständig lernresistent. Das ist seit Jahrzehnten so. > Holzhammer-Konfigurationen wie "Full Swing Crystal Oscillator" Das ist ja nur die eine Seite der Medaille, da muss man sich drum kümmern, dass der Quarz nicht zuviel Energie abbekommt. Die andere ist der LowPower-Oszillator, wo die Bürdekapazitäten tatsächlich recht passend sein müssen, damit überhaupt was (zuverlässig) schwingt...
c-hater schrieb: > Du wirst mit Fakten die "22pF fits all"-Fraktion nicht zum Verstummen > bringen. Die sind naturblöd und vollständig lernresistent. Das ist seit > Jahrzehnten so. Dann mal eine Preisfrage: Welche Lastkapazität sieht denn der Quarz, wenn du 2 * 22pF an die Anschlüsse ranmachst?
Helmut -. schrieb: > Dann mal eine Preisfrage: Welche Lastkapazität sieht denn der Quarz, > wenn du 2 * 22pF an die Anschlüsse ranmachst? Kommt drauf an, was da sonst noch an Kapzitäten ist. Im Layout und im Oszillator.
Angehängte Dateien:
-
C206_.jpg
40 KB
Wuethrich Stefan schrieb: > CRYSTAL RESONATORS Hi, besser in bewährten Schaltungskonzepten nachsehen. STK500 macht es so. Dabei sind die Kapazitäten im Resonator selbst nicht angegeben. ciao gustav
Karl B. schrieb: > besser in bewährten Schaltungskonzepten nachsehen. > STK500 macht es so. > Dabei sind die Kapazitäten im Resonator selbst nicht angegeben. Das hilft jetzt nicht wirklich, wenn man einen Quarz verwenden möchte. Waren meine Hinweise auf Arduino Boards und Crumb-Boards denn so schlecht? Deren Schaltpläne sind doch auch leicht zu finden.
c-hater schrieb: > Das ist ja nur die eine Seite der Medaille, da muss man sich drum > kümmern, dass der Quarz nicht zuviel Energie abbekommt. Die andere ist > der LowPower-Oszillator, wo die Bürdekapazitäten tatsächlich recht > passend sein müssen, damit überhaupt was (zuverlässig) schwingt... Und dann kommt auch noch das ESR des Quarzes ins Spiel, wenn es um sicheres Anschwingen über den gesamten Temperaturbereich geht, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Von STMicroelectronics gibt es zu dem Thema Quarzauswahl und Dimensionierung der Oszillatorschaltung für deren Mikrocontroller paar sehr nützliche AppNotes. Die empfehlen - neben allen Berechnungen zu Lastkapazität, Treiberleistung und Anschwingreserve - die Meßtechnische Überprüfung incl. Strommessung am Quarztreiberausgang, bevor man damit in die Serienfertigung geht. Es ist gar nicht einfach, Quarze in kleiner Bauform zu finden, die überhaupt die nötigen Anforderungen an kleine Lastkapazität und geringes ESR erfüllen, um zuverlässig mit der Oszillatorschaltung des Mikrocontrollers zu funktionieren.
Hallo, wer jedes Detail wissen möchte - hier steht alles drin. Ist ein offizieller Download von denen. https://www.axtal.com/Deutsch/TechnInfo/Quarzkochbuch/
>besser in bewährten Schaltungskonzepten nachsehen.
Wenn er aber einen 328P nutzt, der eine andere Treiberschaltung benutzt
bringt ihm das auch nicht viel
also manch einer hier müsste an seinen korinthen schon echt ersticken. wie man bei dem thema so rumscheissen kann, noch verwirrender gehts für den TO wohl kaum..
Hallo Zusammen, da wir das Thema bei uns auch gerade hatten wollte ich dazu einmal etwas anmerken: Für das Basteln zuhause reicht es sicherlich Kapazitäten mit den "üblichen" Werten zu verwenden. Die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass der Quarz anschwingt. Möchte man jedoch, dass er dies auch über den gesamten Temperaturbereich und in jedem Fall tut, so ist eine genaue Berechnung definitiv notwendig. Grundlegend ist es immer ratsam, wie auch schon von anderen angemerkt, die Application Notes des µC-Herstellers zu lesen. Hier hat spess53 ein gutes Beispiel geliefert: > Außerdem gibt es auch die AppNote AVR042. Da steht auch noch einiges zu > den Taktquellen der AVRs drin. > > MfG Spess Auf Seite 15 Oben findet sich die passende Formel für die Berechnung:
Wobei man hier CS als ca. 5 pF annehmen kann. CL ist im Datenblatt des Quarzes zu finden. Die Rechnung ist nicht sehr kompliziert, hilft aber bei der Auslegung und verringert mögliche Probleme. Wie einige schon angemerkt haben, sollte man dann noch die Treiberleistung im Auge haben, jedoch ist dies ggf. für den Bastlerbereich nicht zwingend notwendig. Ich weiß vieles wurde schon gesagt, aber ich dachte es wäre sinnvoll es noch einmal etwas zusammen zu fassen. Gruß Olli
Würde mich auch interessieren warum man dazu so viel schreiben muss. Die Fakten sind alle nachlesbar und eindeutig
Tom schrieb: > Würde mich auch interessieren warum man dazu so viel schreiben muss. Die > Fakten sind alle nachlesbar und eindeutig Weil diese Formeln nach Eingabedaten verlangen, die den meisten Leuten hier schlicht nicht vorliegen.
Tom schrieb: > Würde mich auch interessieren warum man dazu so viel schreiben muss. Die > Fakten sind alle nachlesbar und eindeutig Mit dieser Einstellung sind alle Foren überflüssig! Und die Aussage hilft in keiner Weise weiter! Warum also sowas überhaupt schreiben??? Asterix: "Wo ist die Auskunft? Weiß nicht, fragt bei der Auskunft" Und manchmal sieht man einfach den Wald vor lauter Bäumen nicht! Und ist froh, dass einen jemand mit der Nase drauf stößt! Jeder Lehrer müßte sich mit dieser Einstellung die Kugel geben :-) Gruß Rainer
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