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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 32 KHz Quarz - lange Anlaufzeit


Autor: Winfried (Gast)
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Hallo,

ich habe einen ATtiny 12 mit einem 32KHz Quarz bestückt. Wenn ich den
Tiny in den Power-Down fahre und dann mit einem Tastendruck per
Interrupt wieder starte, dauert es mitunter 2-3 Sekunden, bis er
wirklich durchstartet. Mit dem Oszi konnte ich messen, dass der Quarz
tatsächlich erst um diese 2-3 Sekunden verzögert anfängt, zu schwingen.


Kennt jemand dieses Phänomen? Ist das normal oder kann man da irgendwas
machen, dass der schneller anschwingt?

Der 32KHz Quarz ist mit 2x22pf gegen Masse verschaltet.

Autor: Robert Teufel (Gast)
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Hallo Winfried,

32 kHz QUartze schwingen oft sehr langsam an, ich habe schon 5-10
sekunden gehoert. Eine Moeglichkeit die Schwingungen schneller
anzuregen ist die Kondensatoren assymetrisch zu machen, also z.B. 33pF
und 15pF. Allerdings ist das ganze. Ausserdem kannst Du mal einen 100
Ohm oder 220 Ohm Widerstand in Reihe schalten, hilft manchmal auch.
Das ganze ist allerdings von sehr vielen Parametern abhaengig und nur
der expermetierfreudige findet letztendlich die optimale Loesung.

Autor: Winfried (Gast)
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Gute Info, danke.

Ich glaube, dann werde ich konzeptionell anders vorgehen. Der Tiny12
verbraucht ja im Idle-Modus bei 32 KHz auch nur noch ca. 10 uA, da
brauche ich ihn gar nicht in den Power-Down-Modus zu schicken.

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@Winfried

Die eigentliche Ursache für die sehr lange Anlaufschwingzeit ist die
interne Verstärkungsschaltung des ATtiny 12.

Die Spannungsverstärkung müsste höher sein, damit er schneller
anschwingt, da er sich aus seinem "Eigenrauschen" erst langsam
hochschaukeln muss.

Man könnte durch externe Transistoren das Signal zusätzlich verstärken.
Vielleicht reicht sogar eie Transistorstufe aus, obwohl das Signal um
180° gedreht wird.

Deine verwendeten Kapazitäten, entsprechen sie den Herstellerangaben?
Habe gerade mal bei Reichelt nachgeschaut, einige Quarze werden nur bei
12pF betrieben, andere bei 85pF.

Autor: Winfried (Gast)
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Kapazitäten: Das wäre noch ein Versuch wert, die mal zu verändern. Ich
habe hier leider nur welche, wo ich nicht weiß, aus welcher Quelle die
stammen, von daher keine Datenblätter.

Soweit ich aber verstanden habe, muss man bei 12pF Quarzkapazität ca.
22pF benutzen (etwas das Doppelte). 22pf ist auch ein gängiger Wert,
wenn ich mal so verschiedene Schaltungen anschaue, die im Netz
rumfliegen.

Ich werd jetzt erstmal bei Reichelt bestellen und diese Quarze dann mit
verschiedenen Kondensatoren nochmal testen.

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@Winfried

>12pF Quarzkapazität ca.22pF benutzen

Genau, denn die Hersteller geben die sogenannte Parallel-Kapazität an,
also die Kapazität, die dem Quarz parallelgeschaltet ist, und beim
ATtiny 12 sind, durch seine Beschaltung,
sozusagen die beiden C in Reihe geschaltet, desshalb auch der doppelte
Wert.

Autor: Jadeclaw (Gast)
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Mein Vorschlag: Quarz dauerhaft schwingen lassen.

> Man könnte durch externe Transistoren das Signal zusätzlich
verstärken.
> Vielleicht reicht sogar eie Transistorstufe aus, obwohl das Signal
um
> 180° gedreht wird.
Die eine Transistorstufe zieht mehr als der ganze Controller -> nicht
sinnvoll
Die Oszillatorleistung ist im übrigen absichtlich so schwach.
Erstens, weil diese 32kHz-Quarze nicht sehr belastbar sind,
zweitens, weil die geringe Belastung der Frequenzstabilität zugute
kommt.
Und das langsame Anschwingen ist normal, ein an den TOSC-Pins eines
AtMega8 angeschlossener Quarz braucht ebenfalls 2 Sekunden zum
Hochlaufen.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Winfried (Gast)
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Ein Vorteil hat es ja: Beim Batteriewechsel läuft der Prozessor erst
los, wenn er für eine Zeit stabil Spannung hat. Wenn der Prozessor da
sehr schnell hochfährt, kann Murks passieren. Vor allem dann, wenn man
Brown-Out nicht eingeschaltet hat. Ich hatte es schon öfters, dass der
Prozessor dann irgendwo im Nirvana hängt und das Programm nicht korrekt
läuft.

Autor: Mathias (Gast)
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ich verwende für ein Uhrenprojekt einen DS32KHZS. Der benötigt genau 1
Sec Startup Zeit! Liefert außerdem +-2ppm!!

Mfg, Mathias

Autor: Dirk Milewski (avr-nix)
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Hätte da eine Frage Wieso kommt der 33KHz Quarz an TOSC und nicht an
XTAL? Was ist der Unterschied?

Autor: Winfried (Gast)
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@Dirk: Beim Tiny12 kommt der an XTAL1 und XTAL2.

@Mathias: Interessantes Teil, für meinen Fall wird der aber wohl zu
teuer sein, nimmt viel Platz ein und wird wohl auch schwer beschaffbar
sein.

Autor: Jadeclaw (Gast)
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@Dirk: Hängt vom verwendeten Controller ab.
Bei einigen liegen XTAL und TOSC auf den gleichen Anschlüssen,
bei anderen sind diese getrennt herausgeführt,
was den Vorteil hat, zwei Quarze anschliessen zu können.

Gruss
Jadeclaw

Autor: Dirk Milewski (avr-nix)
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Warum sollte ichjetzt einen 2. Quarz anschliessen wollen, wenn ich aus
dem 1 eine Zeitbasis erstellen kann, oder ist der TOSC für z.B. für
eine
Uhr vorgesehen? Warum sollte ich zwei Quarze einbauen?

Autor: Läubi (Gast)
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der erste sit der Takt für deine AVR der zweite z.B: ein 32khz quarz für
die Sekundenzählung (oder was auch immer man braucht, eventuell kann man
damit sogar ne PLL machen??)
Wenn man natürlich dne COntrolelr mit 32khz laufen hat bringt es nicht
wirklich was noch einen 32khz anzuschleissen, aber eventuell braucht
man ja gerade dan noch ne Zeitbasis mit nem 12khz?? Man kann nie wissen
;)

Autor: Mathias (Gast)
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@ winfried: mit der beschaffung hatte ich bis jetzt keine probleme! vom
platz her nimmt die smd version etwa 2x soviel platz ein wie ein
standart uhrenquartz. der preis is natürlich etwas happig ... aber mit
der genauigkeit wirst du keinen billigeren finden ( vorausgesetzt du
benötigst überhaupt eine hohe genauigkeit..)

mfg, Mathias

Autor: Mathias (Gast)
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von micro crystal gibts da noch einen 32kHz Miniatur-Quarz mit 0.3 Sec
Anlaufzeit. OT-7602-C2

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@Mathias

Was mich sehr wundert, dass der Hersteller die Anlaufzeit mit angibt,
da sie sehr stark von der Beschaltung des Quarzes abhängig ist?

Autor: Winfried (Gast)
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Anschwingzeit vielleicht unter definierten günstigen Bedingungen. Kann
dann beim AVR anders sein.

Autor: Mathias (Gast)
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im datenblatt steht nichts davon, dass die startup time von
irgendwelchen bedingungen beeinflusst wird. wie soll sie denn bitte von
der beschaltung des quarzes abhängig sein, wenn die beschaltung schon
integriert ist? Der OT-7602-C2 und der DS32khZ verfügen beide über
einen CLK-OUTPUT - Pin, der dann direkt an XTAL1 oder eben dem
CLK-Input Pin des uC Pins angeschlossen wird. Um externe Beschaltung
durch Kondensatoren brauchst du dir also keine Sorgen machen, da sie
wegfällt!

Mfg, Mathias

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