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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kondensatorgröße am externen Quarz beim AVR?


Autor: Mike (Gast)
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Hallo Leute,

welche größe benutzt Ihr denn so für den externen Quarz?
22p-33p kenne ich, wer hat Erfahrungen auf dem Gebiet?
Benutze 22p aber irgendwie stimmt die programmierte Zeit nicht.
alles ist ca 1/3 schnell. Also die Minute hat nur 18 Sekunden...
Jetzt denke ich, daß die 22p im Quarz falsch sind...

Vielen Dank

Autor: Robert Teufel (Gast)
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Dein Quarz schwingt im Oberton! Kannst mit den Kondensatoren spielen
z.B. 47pF sollte es bereits tun, oder aber einen Serienwiderstand
einbauen.
Mac haber Dauerversuche, wenn die Zuverlaessigkeit wichtig ist.
Es gibt da eine toll ApNote von Infineon ueber das Anschwingverhalten.
Ist natuerlich fuer Infineon Cips aber laesst sich absolut
uebertragen.
Die ApNote ist hier zu finden:

http://de.sitestat.com/infineon/infineon/s?infineo...
Sollte der Mamutlink nicht funktionieren, unter Microcontroller
Application Notes nachschauen, titel der ApNote ist "Crystal
Oscillator of the C500 and C166 Microcontroller Families" und die ist
wirklich klasse recherchiert!

Robert

Autor: Freudi (Gast)
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Zufällig habe ich gerade jemanden schonmal in anderem Zusammenhang nen
Hinweis gegeben. Hast Du die CKOPT-Fuse BIT gesetzt ?

Freudi

Autor: Mike (Gast)
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Also ich habe CKSEL=1111 SUT=11 BrownOut=2,7 Divide Clock by 8 Disabled
gesetzt.

Autor: Alea Saccari (Gast)
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Autor: Freudi (Gast)
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@Mike
Habe ich auch so. Benutze den AT128 mit 16 Mhz externer Quartz
Auf dem STK500 setze ich 4; 7.68; 8; und auch 16 Mhz Quartze ein. Da
setze ich nur den Quartz ein ohne Kapazitäten zu ändern. Habe jetzt den
Schaltplan nicht zur Hand und den SMD-Kram ist nicht bedruckt. Aber da
ich nur den Quartz wechsele und sonst nichts scheint das irgendwie
nicht empfindlich dahingehend zu sein. Google doch mal nach Schaltplan
STK500.

Der einzige Hinweis ... zumindest beim AT128 muss über 8 Mhz die CKOPT
Fuse gesetzt sein sonst arbeitet er nur mit der halben Frequenz. Die
Beschreibung habe ich zur Hand ... Seite 36

XTAL1 and XTAL2 are input and output, respectively, of an inverting
amplifier which can
be configured for use as an On-chip Oscillator, as shown in Figure 19.
Either a quartz
crystal or a ceramic resonator may be used. The CKOPT fuse selects
between two different
Oscillator Amplifier modes. When CKOPT is programmed, the Oscillator
output
will oscillate will a full rail-to-rail swing on the output. This mode
is suitable when operating
in a very noisy environment or when the output from XTAL2 drives a
second clock
buffer. This mode has a wide frequency range. When CKOPT is
unprogrammed, the
Oscillator has a smaller output swing. This reduces power consumption
considerably.
This mode has a limited frequency range and it can not be used to drive
other clock
buffers.
For resonators, the maximum frequency is 8 MHz with CKOPT unprogrammed
and 16
MHz with CKOPT programmed. C1 and C2 should always be equal for both
crystals and
resonators. The optimal value of the capacitors depends on the crystal
or resonator in
use, the amount of stray capacitance, and the electromagnetic noise of
the environment.
Some initial guidelines for choosing capacitors for use with crystals
are given in
Table 8. For ceramic resonators, the capacitor values given by the
manufacturer should
be used.

Autor: Sven (Gast)
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Nee, der läuft dann nicht mit der halben Frequenz (wie soll das gehen).
Die höchste zulässige Frequenz ist nur bis 8 MHz ohne CKOPT, mit CKOPT
programmiert bis 16 MHz.

Sven

Autor: Freudi (Gast)
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Ja Sven hat natürlich recht. Bei mir äusserte sich das halt so das er
mit dem 16 Mhz Quartz nur mit 8 Mhz lief. D.h. alle meinen Berechnungen
für Timer , Baudrate usw. waren falsch. Und das hat ne Weile gedauert
ehe ich auf die Fuse gekommen bin und diese Zeit will ich anderen
ersparen. Sollte ja nicht heissen das das die Lösung ist. Ist sogar
eher unwahrscheinlich , aber es halt auch was mit "swing" zu tun.

Freudi

Autor: Mike (Gast)
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Bin jetzt ein wenig verzweifelt. Sowohl mega8 als auch mega168 haben
diesen Fehler, alles dauert 3mal so lange.
Timer-Einstellungen/Software überprüft. Fuses auch.

Sobald ich quelltext rauslösche, nähert sich die Zeit von ca. 1/3 auf
fast 1/1. Nur ich kann ja den mc nicht leer lassen....

Und alle 10ms den adc (0-5) abfragen, Variablen speichern, ein wenig
Ganzzahl-Berechnungen und alle 500ms auf dem display anzeigen sollte
doch die 4mhz nicht überfordern, oder?

Gibt es eigentlich einen Unterschied zwischen Reichelt-Quarz 4-hc18 und
4hc49U-S? Sollte doch nur einmal normale Bauform und Small-Version sein,
oder?

Autor: Hubert.G (Gast)
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@Mike
Wenn deine Zeit sich mit dem Programm ändert sieht das aber eher nach
Programmfehler aus.

Autor: Ingo (Gast)
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Ich verwende den Mega 168 mit 18.432MHz externem Quarz mit 27pF
Kondensatoren. Laut Datenblatt (wo ich es zu spät gesehen habe) sollen
aber max. 22pF an den Quarz ran. Bei mir gibt es keine Timing-Probleme
(UART mit 115200bd funktioniert einwandfrei, us-genaue Timer ohne
Probleme). Ich tippe auch auf ein Software Problem.

Der 168 hat wohl keine CKOPT Fuse nur eine CKDIV8 und die teilt den
Takt durch 8.

Probier mal statt Low-Power Osc. CKSEL 1111 Full-Swing CKSEL 0111,
vielleicht hast Du ja Störungen auf dem Signal.

Autor: Guido (Gast)
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Hallo,
der Quarz läuft nicht im Oberton, sondern ganz im Gegenteil, er läuft
auf der Grundfrequenz.
Du hast aber einen "Obertonquarz" erwischt. Der läuft nur mit
richtiger Beschaltung auf der aufgedruckten Frequenz. Gerade die
billigen R***lt-Dinger machen in letzter Zeit Probleme. Wobei der
Lieferant wohl egal ist, kaufen alle eh in China ein ;-) Grundtonquarze
werden nur bis ca. 25MHz hergestellt, alles darüber sind (fast) immer
Oberwellentypen. Aber leider auch darunter ist das nicht immer klar.
Bei einem 12MHz-Typ kann es dir passieren, das er auf der 1/3
Grundfrequenz, also 4MHZ schwingt. Genau dann hast du das beschriebene
Problem. Ich hatte das zuletzt bei einem 24MHZ vor R***lt, der lief auf
8MHz und war durch fast nichts davon abzubringen.
Lege dem Quarz mal probehalber eine Festinduktivität (ca. 10-20µH)
parallel. Ider experimentiere mit der Bürdekapazität (10-20pF)
Gruß
Guido

Autor: Benedikt (Gast)
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>Ich hatte das zuletzt bei einem 24MHZ vor R***lt, der lief auf
8MHz und war durch fast nichts davon abzubringen.

R***lt verkauft ja auch kein Grundwellenquartz mit 24MHz...

Autor: peter dannegger (Gast)
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Du mußt Grundtonquarze nehmen.

Ich habe auch mal Obertonquarze probiert mit nem Parallelwiderstand,
aber das läuft nicht zuverlässig.

Entweder er schwingt nicht immer an oder fällt manchmal auf die
Grundwelle zurück.


Peter

Autor: peter dannegger (Gast)
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"R***lt verkauft ja auch kein Grundwellenquartz mit 24MHz..."

Genau.

Wenn da steht "Oberton, 24Mhz", kannst Du doch Reichelt nicht die
Schuld geben, daß Du nicht lesen kannst.

Aber beim SMD-Quarz 24MHz steht Grundton, das kannste also nehmen.


Peter

Autor: Ingo (Gast)
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Vielleicht kann jemand mir Unbedarftem das erklären:

An den XTAL Pins des ATMega schließe ich einen Quarz an. Der wird mit
einer Kapazität gem. Datenblatt ATMEL und Datenblatt Quarz beschaltet.

Warum ist dann noch von Bedeutung, ob der Quarz auf Grund- oder
Oberwelle schwingt?

Autor: peter dannegger (Gast)
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@Ingo,

es gibt 100 verschiedenen Quarzoszillatorschaltungen und die im AVR
verwendete ist nunmal so ausgelegt, daß sie nur mit Grundwellenquarzen
in Parallelresonanz zuverlässig arbeitet.

Grundwellenquarze für Serienresonanz gehen aber auch, die leichte
Frequenzverschiebung ist meist verschmerzbar.


Peter

Autor: Alea Saccari (Gast)
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Hallo Ingo,
ein Quarz schwingt mit der Basisschaltung , also C1/C2 soweit die
Bürdekap. beachtet wird sauber an.
Ein Oberwellen-Q. benötigt zum sicheren Anschwingen immer ein
einen Serien L/C-Kreis , parallel zu C1/C2.
Alea

Autor: Ingo (Gast)
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Danke für die Erklärung.

Habe gerade bei R*** gesehen, dass das auch jeweils bei den Quarzen
dabei steht.

Autor: Peter Kutsch (peter-ac)
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Hallo
btw. welche Kondensatoren eignen sich eigentlich für diese Quarze? Ich
habe meine ersten Versuche mit Quarzen aufgegeben. Das Teil wollte
einfach nicht schwingen. Bei Reichelt habe ich nur sauteure
Glimmerkondensatoren 33pF gefunden (0,44 Euro/Stk.). Laut Angaben für
den Quarz 16-HC49U-S sollen es 32 pF sein.
Kann mir jemand die Bezeichnung für passende Kondensatoren bei Reichelt
nennen?
Gruß
Peter

Autor: Peter Kutsch (peter-ac)
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Hallo
Ich nochmal. Habe jetzt Keramik Kondensatoren 0,04Euro/Stk. gefunden.
Arbeiten die mit dem o.g. Quarz zusammen?
Gruß
Peter

Autor: Old Papa (old-papa)
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@Benedikt
@Peter
> R***lt verkauft ja auch kein Grundwellenquartz mit 24MHz...

Jetzt nicht mehr ;-) Die haben wohl nach etlichen Reklamationen
gelernt. Zumindest als ich da gekauft habe (könnte so 1,5 Jahre her
sein) stand da nix von Ober- oder Grundton (ich werde doch nicht völlig
blind gewesen sein? ;-). Jetzt habe sie den SMD zumindest als Grundton
und der hat auch in meiner Schaltung funktioniert.
Das gleiche Drama hatte ich schon bei EL* mit deren OCXO-Bausätzen
erlebt. Der erste mit 10MHz ging 1A und dann Monate spärter einen
zweiten mit 25MHz gekauft und nur Ärger gehabt. Erst ein Quarztausch
brachte die Lösung.
Guido
PS: Irgendwer hatte mit mal gesagt, wenn die Frequenzangabe als
24.000MHz drauf steht, ist das Oberton und wenn da 25000000 daruf steht
ist das Grundton. Kann das so stimmen?
Ich habe hier in meinen Beständen beide Varianten liegen, müsste ich
mal vergleichen/ausmessen.

Autor: Old Papa (old-papa)
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@Peter Kutsch
es reichen preiswerte Keramiktypen. Der Wert ist auch nicht soooo
kritisch, 18-39pF habe ich schon verbaut und das ging immer. Einzig
wenn du die Quarzfrequenz auch als Messnormal brauchst (z. B.
Frequenzzähler oder genaue Uhr) ist der Wert (aber auch die Qualität)
von größerer Bedeutung. Meist ist dann ein C auch als Trimmer
vorgesehen.
Guido

Autor: Peter Kutsch (peter-ac)
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@Guido Speer
herzlichen Dank. Das war es, was ich wissen wollte.
Peter

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