Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 2 Clocks Crosstalk?


von Robin (robin_s507)


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Moin, ich bin gerade bei einem PCB Design und möchte für Datalogging 
Gründe eine Realtime Clock verwenden.
Dafür habe ich  einen 32kHz Oszillator eingeplant, jedoch für sämtliche 
andere Anwendungen nutze ich noch einen 8MHz Quarz. Beim STM32F303RCT7 
liegen die Pins für beide Oszillatoren nebeneinander. Gibt es Tricks 
dafür dass die 8MHz nicht auf meinen anderen Quarz (oder die Traces) 
übersprechen oder sind 8MHz unbedenklich?
Mit freundlichen Grüßen

von Bauform B. (bauformb)


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Robin schrieb:
> Dafür habe ich  einen 32kHz Oszillator eingeplant

Mit einem externen Oszillator ist der Pin 4, OSC32_OUT, frei und kann 
auf GND gelegt werden. Am Pin 7, NRST, hängt nur ein Kondensator nach 
GND. Damit sind die 8MHz schon halbwegs geschirmt und der Ausgang des 
Oszillators ist auch noch relativ niederohmig.

Noch besser wäre ein externer RTC-Baustein mit eingebautem Quarz. Dann 
ist der ganze 32kHz-Kram in einem winzigen Gehäuse versteckt. Ich finde 
so eine RTC auch viel einfacher zu programmieren als die internen.

Der RTC-Baustein liefert quarzstabile 1Hz und damit kann man den 
internen 8MHz-RC-Oszillator auf ±0.5% trimmen. Das reicht leider nicht 
für USB oder CAN, aber wenn man beides nicht braucht, spart man auch 
noch den großen Quarz.

von Robin (robin_s507)


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Vielen Dank für den Tipp
Die Lösung über einen 32kHz Quarz kommt mir gelegen, weil mein 
Uni-Projekt alle Würth-Electronics Komponenten umsonst bekommt, weswegen 
ich diesen verwenden wollte.

Hast du eine Empfehlung für einen Chip? I2C Kommunikation sollte kein 
Problem darstellen, jedoch benötigen viele RTC Chips wieder einen 32kHz 
Quarz und ich stehe fast wieder beim Anfangsproblem.
Es wäre hilfreich wenn dieser bei mouser oder reichelt bestellbar ist.
Mit freundlichen Grüßen

von Bauform B. (bauformb)


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Die Oszillatoren mit einem einzelnen 32kHz-Quarze sind mir viel zu 
hochohmig, das sind für mich zu viele Fehlerquellen. Die STM AN2867, 
"Oscillator design guide", hat meine Befürchtungen eher noch verstärkt. 
Wenn ich keine RTC brauche, nur einen 32kHz-Takt, würde ich den 
Oszillator OV-7604-C7 verwenden.

Als RTC benutze ich den PCF2129T/2. Der hat dank integriertem Quarz auch
noch eine Temperaturkompensation. Bei Frost oder Wüstenhitze geht so 
eine Uhr wesentlich genauer. Der PCF2127T/2Y ist fast identisch, hat 
aber 512 batteriegepuffertes RAM und ist z.Zt. lieferbar.

Reichelt hat RTCs im Designer-Gehäuse mit Glasfenster, äußerlich ein 
Schmuckstück, aber man muss das Datenblatt sehr genau lesen und 
verstehen: RV-3029-C2 oder, ohne Temperaturkompensation RV-8564-C2. Den 
RV-3029-C2 gibt es bei Mouser auch als RV-3129-C3 ohne Fenster, kleiner 
und besser lötbar. Noch kleiner sind z.B. RV-8803-C7 oder, besonders 
stromsparend, RV-8263-C7. Letztere ist kleiner und billiger als mancher 
einzelne Quarz.

von mitlesa (Gast)


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Robin schrieb:
> Hast du eine Empfehlung für einen Chip? I2C Kommunikation sollte kein
> Problem darstellen, jedoch benötigen viele RTC Chips wieder einen 32kHz
> Quarz und ich stehe fast wieder beim Anfangsproblem.

DS3231 ist eine I2C Uhr mit integriertem Quarz die auch sehr
genau arbeitet. Ausser einem Abblock-Kondensator und zwei
Pullups braucht man keine weitere Beschaltung. Natürlich
kann man durch weitere Filterelemente die Versorgungsspannung
noch störungsärmer machen.

von Bauform B. (bauformb)


Angehängte Dateien:

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mitlesa schrieb:
> DS3231

Jetzt muss ich doch mal fragen: Warum ist der hier so beliebt? Dreimal 
so teuer wie "normale" Bausteine, stromfressend und auch nicht genauer. 
DS3231MZ würde ich noch verstehen, wenn jemand meint, MEMS wäre robuster 
als Quarz. Oder wegen SO-8 statt SO-16. Was ist an dem so magisch?

von mitlesa (Gast)


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Bauform B. schrieb:
> Was ist an dem so magisch?

Wo habe ich behauptet dass der "magisch" wäre. Was ist daran
verwerflich diesen Baustein als mögliche Anwendung zu nennen?
Ich habe lediglich sachlich diesen Chip erwähnt, nicht mehr
und nicht weniger.

von Frank K. (fchk)


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Bauform B. schrieb:
> mitlesa schrieb:
>> DS3231
>
> Jetzt muss ich doch mal fragen: Warum ist der hier so beliebt? Dreimal
> so teuer wie "normale" Bausteine, stromfressend und auch nicht genauer.
> DS3231MZ würde ich noch verstehen, wenn jemand meint, MEMS wäre robuster
> als Quarz. Oder wegen SO-8 statt SO-16. Was ist an dem so magisch?

Die integrierte Temperaturkompensation des integrierten Quarzes. Je nach 
Temperatur werden Lastkapazitäten zu- oder weggeschaltet. Damit wird die 
natürliche Temperaturkennline des Quarzes kompensiert.

Wenn Dein Gerät nur bei konstant 20°C Raumtemperatur betrieben wird, 
brauchst Du das natürlich nicht.

Ein Argument für einen Quarz beim STM32 ist der Strombedarf bei 
Versorgung durch VBAT. Wenn VBAT durch eine Knopfzelle etc gespeist 
wird, dann kann man das Battery Backed Memory benutzen, und die RTC 
läuft auch weiter. Und hier ist ein Quarz die stromsparendste und 
billigste Lösung.

Ich habe in meinen Designs immer den hier verwendet und bislang keine 
Probleme damit gehabt:
https://abracon.com/Resonators/ABS07.pdf

fchk

von Bauform B. (bauformb)


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mitlesa schrieb:
> Bauform B. schrieb:
>> Was ist an dem so magisch?
>
> Wo habe ich behauptet dass der "magisch" wäre. Was ist daran
> verwerflich diesen Baustein als mögliche Anwendung zu nennen?
> Ich habe lediglich sachlich diesen Chip erwähnt, nicht mehr
> und nicht weniger.

Großes Missverständnis, das ist eine ehrliche Frage. Ich bitte um 
Verzeihung. Wenn jeder diesen Baustein empfiehlt, übersehe ich 
wahrscheinlich etwas.


Frank K. schrieb:
> Die integrierte Temperaturkompensation des integrierten Quarzes.

Das können andere Bausteine genauso gut (siehe pdf), aber zu einem 
Drittel des Preises und weniger Strom brauchen die auch noch.

Bauform B. schrieb:
> RV-8803-C7.pdf

> Ein Argument für einen Quarz beim STM32 ist der Strombedarf bei
> Versorgung durch VBAT.

OK, stimmt - verglichen mit dem DS3231. Aber selbst die STM32L4 brauchen 
mehr als eine moderne RTC.

> hier ist ein Quarz die stromsparendste und billigste Lösung.

naja, billig, wenn es denn bei jedem Wetter funktioniert. Aber ohne 
Temperaturkompensation ist das ja eh nur für klimatisierte Räume ;)

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