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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Problem mit Schwinkreis für ATMega8


Autor: Stephan Neugebauer (Gast)
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Hallo!

Ich habe ein Problem mit einer ATMega8-Schaltung. Ich habe zwischen
XTal1 und XTal2 einen 3,6 Mhz-Quarz. An jedem Bein des Quarzes noch
einen 22 pF-Kondensator auf Ground.
Wenn ich nun die Fusebits umstelle, dann kann ich den ATMega8 nur noch
mit extrem niedriger Geschwindigkeit programmieren. Wenn ich ein
Programm aufspiele, das einen Ausgang in einer Schleife umschaltet,
dann erreiche ich alle 42 us eine Umschaltung (23,8 kHz). Diese scheint
jedoch sehr ungleichmäßig zu sein, da der Oszi mit dem Triggern
wahnsinnige Probleme hat. Von daher würde ich auf einen ungleichmäßigen
Takt schließen.
Weiterhin sollte der Mega8 mit einem 3,6 Mhz-Quarz doch ca. 3,6 mal so
schnell laufen wie einer mit internem Oszillator (1 MHz), oder?
Stattdessen schafft ein Mega8 mit internem Oszillator alle 18 us eine
Umschaltung (55,6 kHz). Und das vollkommen gleichmäßig.
Wenn ich die Schwingung des Quarzes nachmessen will, dann sehe ich auf
dem Oszi eine stark gedämpfte Schwingung, die immer wieder neu
angestoßen wird. Könnte aber durchaus sein, dass das mein Oszi ist, der
da dämpft...
Ich bin leider kein E-Techniker und kenne mich daher mit derartiger
Technik nicht aus. Ich kann das immer nur nachbauen.

Falls jemand eine Antwort hat, wäre ich sehr dankbar.

Gruß Stephan

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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>Ich habe ein Problem mit einer ATMega8-Schaltung. Ich habe zwischen
>XTal1 und XTal2 einen 3,6 Mhz-Quarz. An jedem Bein des Quarzes noch
>einen 22 pF-Kondensator auf Ground.


Verändere bitte mal das Verhältnis der beiden C.
Der C an PB6 (Eingang des Oszi-Verstärkers) sollte etwas kleiner sein
als der an PB7 (Ausgang des Oszi).

Das Verändern der C-Verhältnisse bewirkt manchmal Wunder  ;)

Bernhard

Autor: Ingo (Gast)
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Hast Du bei den Fusebits auch den ClockDivider ausgeschaltet?

Autor: Stephan Neugebauer (Gast)
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Hallo!

Vielen Dank für die Antworten. :-)

Ich habe testweise mal Bürdekondensatoren mit einem anderen Wert
genommen, das hat jedoch nichts verändert.
Ich habe immer dieselben Kapazitäten verwendet, da das im Datasheet so
angegeben ist.
Ich werde das Verkleinern des Kondensators an PB6 jedoch ausprobieren.
Wieviel kleiner sollte der in etwa sein? Gibt es da eine Faustregel?

Ich weiß leider nicht genau, was der ClockDivider ist. Ist damit das
Fusebit CkOpt (full swing/small swing) gemeint?
Meine Fusebit-Konfiguration ist CKSEL3...1: 1111
CKOPT: 1
SUT1...0: 10

Gruß Stephan

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@Stephan

>Ich werde das Verkleinern des Kondensators an PB6 jedoch
>ausprobieren. Wieviel kleiner sollte der in etwa sein? Gibt es da
>eine Faustregel?

Eigentlich müssen die Werte für die Bürdekondensatoren direkt aus dem
Datenblatt des Quarzes entnommen werden, ich vermute bald, dass
die 2x 22 pF viel zu niedrig sind (s. "ziehen" eines Quarzes).

Nicht das Du versuchst, den Quarz in einer instabilen Betriebsart zu
betreiben.

Vielleicht kannst Du Dir für diesen Quarz mal eine separate
Schwingschaltung aufbauen ( 2xNAND-Gatter müssten reichen)
um experimentell die Schwingfreudigkeit dieses Quarzes zu ermitteln.

Gruß

Bernhard

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo,

ich denke mal da wird der Quarz defekt sein.

Es grüsst,
Arno

Autor: Stephan Neugebauer (Gast)
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Hallo,

Im Datasheet sind 12-22 pF für die Kondensatoren angegeben.

Den Quarz habe ich bereits testweise ausgetauscht. Das hat jedoch
nichts geändert.

Ich habe leider zur Zeit den Terminkalender mehr als voll (ja, auch
Studenten kennen sowas!!!) und damit nicht viel Zeit für meine Hobbies
:-(
Ich werde mir Eure Ratschläge jedoch sichern und sie bei nächster
Gelegenheit gleich umsetzen.

Vielen Dank

Gruß Stephan

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@Stephan


Was für ein Quarz hast Du eingabaut ?

Nicht alle Quarze sind für alle Grundschaltungen geignet.

Bernhard

Autor: Stephan Neugebauer (Gast)
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Einen Standardquarz 3,6864 Mhz, LP (Massenware)
Ich glaube, in Zukunft nehme ich Quarzoszillatoren...

Autor: TravelRec. (Gast)
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Nimm Keramikresonatoren (MuRata CSTCC), die gehen immer und brauchen
keine Kondensatoren. Außerdem schwingen sie extrem schnell ein.

Autor: Simon Küppers (Gast)
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vorischt: Es gibt Keramikresonatoren (2beinige) die keine integrierten
Kapazitäten haben.

Es kommt außerdem darauf an, wie du den Pin umschaltest. In C, mit ein
paar Logischen Befehlen kombiniert, könnte das schon hinkommen.

Kannst du nicht mal mit deinem Oszi die Frequenz ermitteln?

Autor: Stephan Neugebauer (Gast)
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Die Frequenz am Quarz habe ich versucht zu messen. Da komme ich jedoch
nicht auf ein brauchbares Ergebnis. Entweder schwingt der Kreis nicht
richtig oder der Oszi zieht mir den Saft aus dem Schwingkreis raus.

Ich habe auf den Mega ein Programm aufgespielt, das einen PIN klappern
lässt. Die Spannung an diesem Pin habe ich mit dem Oszi nachgemessen.
Der Pin klappert tatsächlich, jedoch anscheinend sehr unregelmäßig. Der
Oszi tut sich schwer, das Signal zu Triggern. Er zeigt folglich mehrere
übereinanderliegende Rechtecksignale an, die zeitlich verschoben sind.
Messe ich dasselbe mit einem Mega, der mit internem Oszillator läuft,
dann bekomme ich eine klare Rechteckfunktion.
Es wäre also möglich, das der Schwingkreis eine Schwingung durchführt,
die aber ungleichmäßig ist... Denn ohne Taktsignal dürfte der Mega
schließlich garnichts machen, oder?

Autor: Schreiber (Gast)
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Ist der Aufbau sauber (Steckbrett oder Platine)?
Abblockkondensatoren auf Vcc?
Schwingt die Vcc?
Kurze Verbindung zum Quarz?
keine anderen Digitalsignale in der Nähe der Takterzeugung?
Versuche mal einen 100 - 820 kOhm parallel zum Quarz.

Messen mit Oszi am Oszillator verändet das Verhalten dramatisch (außer
mit hochwertigem Tastkopf (z.B. 100:1))
geht am besten indirekt, so wie Du es gemacht hast (gibt es nicht ein
Takt-Out-Signal?), mit Schleife oder mit Timer-/PWM-ausgang.

Kann sein, dass er ab und zu auf einer Oberwelle schwingt.

Ohne Taktsignal ruht der µC.

Autor: Christian Rötzer (Gast)
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Schalte das Oszi auf AC statt DC, damit der Arbeitspunkt des Oszillators
nicht beeinflusst wird. Verwende einen 10:1 Teiler, naja wer tut das
nicht. Messung am Oszillator-Ausgang, nicht Eingang.

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