Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Oszillator getauscht µC läuft unzuverlässig


von Stephan G. (toaran)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo.

Ich habe bei einer Schaltung die ich oft nutze den Oszillator tauschen 
müssen. Der alte wird nicht mehr hergestellt.

Leider läuft der µC mit dem anderen Oszillator nicht bzw. nur 
unzuverlässig.

Der alte ist ein Epson MC-406 32.768 kHz und der neue ein Epson FC-12M 
32.768 kHz

Die haben beide recht ähnliche Werte, außer ich hab was übersehen (was 
nicht unwahrscheinlich wäre)

Jetzt ist die Frage ob ich die falschen Kondensatoren genommen habe... 
Ich hab die altem mit 22pF weiter genutzt...

Wie ermittelt man die Korrekten Cs? Ich habe die Originalschaltenung mit 
dem alten Oszillator nicht entwickelt und da beide die selbe Load 
capacitance haben dachte ich das das passen sollte.

Hier die Schaltung: https://i.imgur.com/sgTx8St.png
der µC ist ein ADUC 842BS6262-5
Im Anhang noch Bilder vom Oszi erst der alte Oszillator und der neue...

Was hab ich hier falsch gemacht?

T

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Stephan G. schrieb:
> Wie ermittelt man die Korrekten Cs?

Auszug aus 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf

"
Um die Quarze zu berechnen, muss man die „Lastkapazität“ des Quarzes 
kennen, die üblicherweise im Angebot steht. Da die beiden externen 
Quarze in Reihenschaltung wirken, muss man sie doppelt so groß auslegen. 
Davon aber subtrahiert man wiederum geschätzte 10pF für die Leitungen
und die Eingänge des angeschlossenen IC. Für einen Quarz mit 18pF 
Lastkapazität rechnet man zum Beispiel: 18pF ∙ 2 – 10pF = 26pF
"

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Stephan G. schrieb:
> Ich habe bei einer Schaltung die ich oft nutze den Oszillator tauschen
> müssen. Der alte wird nicht mehr hergestellt.

> Der alte ist ein Epson MC-406 32.768 kHz und der neue ein Epson FC-12M
> 32.768 kHz

Das sind beides keine Oszillatoren.
Ein Oszillator wird da erst draus, wenn du die passend beschaltest.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Stephan G. schrieb:
> Im Anhang noch Bilder vom Oszi erst der alte Oszillator und der neue...

p.s.
Hast du am richtigen Ende, d.h. am Ausgang gemessen?

von LDR (Gast)


Lesenswert?

Stephan G. schrieb:
> Jetzt ist die Frage ob ich die falschen Kondensatoren genommen habe...
> Ich hab die altem mit 22pF weiter genutzt...

22pF sind wohl sowieso viel zu viel. Eigentlich braucht der für 
Standard-Uhrenquarze keine extra Kondensatoren.

von Forist (Gast)


Lesenswert?

Stephan G. schrieb:
> Was hab ich hier falsch gemacht?

> gut.png
> schlecht.png
Falsches Datenformat für Fotos (s. Hinweis zu Dateianhängen und Artikel 
über Bildformate

> Hier die Schaltung:
Schaltplan nicht im Anhang

Platinenlayout unklar (Unterschiede Empfindlichkeit bzgl. Layout?)

von 2⁵ (Gast)


Lesenswert?

Stefan F. schrieb:
> Für einen Quarz mit 18pF Lastkapazität
> rechnet man zum Beispiel: 18pF ∙ 2 – 10pF = 26pF

Diese Faustformel kenne ich auch: C = 2*(C_l - C_s)

Mit C : Kapazität der Kondensatoren
C_l : Lastkapazität aus dem Datenblatt
C_s : Streukapazität aus der Schaltung, ca. 2-8 pF.

Macht bei C_l = 12,5 pF und C_s = 5 pF ca C = 15 pF

12,5 pf nach https://www.mouser.de/datasheet/2/137/C_12D_en-1649542.pdf

von Georg G. (df2au)


Lesenswert?

Du hast schon gemerkt, dass die Pinbelegung unterschiedlich ist?

von Stephan G. (toaran)


Lesenswert?

Hallo.

Danke für die Tips zu den Kondensatoren.

SG

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Stefan F. schrieb:
> "
> Um die Quarze zu berechnen, muss man die „Lastkapazität“ des Quarzes
> kennen, die üblicherweise im Angebot steht. Da die beiden externen
> Quarze in Reihenschaltung wirken, muss man sie doppelt so groß auslegen.
> Davon aber subtrahiert man wiederum geschätzte 10pF für die Leitungen
> und die Eingänge des angeschlossenen IC. Für einen Quarz mit 18pF
> Lastkapazität rechnet man zum Beispiel: 18pF ∙ 2 – 10pF = 26pF
> "

Ersetze "Quarze" durch "Kondensatoren", dann ergibt das mehr Sinn. Warum 
habe ich das nicht eher bemerkt? Tsss

von Stephan G. (toaran)


Lesenswert?

LDR schrieb:
> 22pF sind wohl sowieso viel zu viel. Eigentlich braucht der für
> Standard-Uhrenquarze keine extra Kondensatoren.

Ohne läuft die Schaltung... aber ist das die beste Lösung?

Hab jetzt 15pF bestellt mal sehn wie das läuft.

SG

von Georg G. (df2au)


Lesenswert?

Stephan G. schrieb:
> Ohne läuft die Schaltung... aber ist das die beste Lösung?

Warum nicht? Die Platine hat offenbar genug Kapazität für den Quarz.
Du könntest eine Forschungsarbeit machen und feststellen, ab welcher 
Kapazität es nicht mehr geht. Leider gibt es keine negativen 
Kapazitäten, so dass du das andere Ende des Funktionsbereiches nicht 
austesten kannst.
"Never change a winning Horse"

von Hans (piaggio)


Lesenswert?

Und wieviele pF hat der Tastkopf?
Meine haben ca. 20pF.
Zur Beurteilung der Zuverlässigkeit kann man das Verhalten bei kleiner 
und großer Betriebsspannung sowie Temperatur testen sowie auch die 
Frequenz messen. (-aber dabei nicht direkt am Pin messen)
Uhrenquarze sind oft für sehr kleine Leistungen ausgelegt und sollten 
nicht übersteuert werden.

von Georg G. (df2au)


Lesenswert?

Hans schrieb:
> Uhrenquarze sind oft für sehr kleine Leistungen ausgelegt

Der verwendete Quarz möchte weniger als 0.5µW haben. Und mit fast 
100kOhm ESR ist er auch recht extrem. Der ursprüngliche Quarz war da um 
den Faktor 2 flexibler.

von LDR (Gast)


Lesenswert?

Stephan G. schrieb:
> LDR schrieb:
>> 22pF sind wohl sowieso viel zu viel. Eigentlich braucht der für
>> Standard-Uhrenquarze keine extra Kondensatoren.
>
> Ohne läuft die Schaltung... aber ist das die beste Lösung?

Es ist die vom µC-Hersteller vorgesehene.

von Stephan G. (toaran)


Lesenswert?

LDR schrieb:
> Es ist die vom µC-Hersteller vorgesehene.

Hmm diesen Satz hab ich wohl immer überlesen...

The parts contain an internal capacitance of
18 pF on the XTAL1 and XTAL2 pins, which is sufficient for
most watch crystals


Danke für den Hinweis

SG

von Hans (piaggio)


Lesenswert?

Wer in die Tiefe gehen möchte könnte sich z.B. hier informieren:
(Normalerweise reicht's mir, wenn's gut funktioniert.
Wenn nicht, dann sehe ich hier nach.)

https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00849a.pdf
https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01288A.pdf

Artikel mit zahlreichen links zu relevanten Dokumenten:
https://microchipsupport.force.com/s/article/KB-6403--External-Oscillator-Characteristics

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.