Hallo zusammen,
ich würde gerne ein 4 MHz Oszillatorsignal auf ca. 32 kHz runterteilen.
Problem ist, dass mir nur wenige uA im Powerbudget zur Verfügung stehen,
und Lösungen mit einem 4017er oder alle Ripple Counter die ich so
gefunden habe, genehmigen sich bei den Frequenzen erheblich mehr Saft.
Hat jemand eine bessere Idee?
Grüße
Junglebells schrieb:> ich würde gerne ein 4 MHz Oszillatorsignal auf ca. 32 kHz runterteilen.> Problem ist, dass mir nur wenige uA im Powerbudget zur Verfügung stehen,> und Lösungen mit einem 4017er oder alle Ripple Counter die ich so> gefunden habe, genehmigen sich bei den Frequenzen erheblich mehr Saft.
So ist das wohl. Keine Arme, keine Kekse.
Du kannst die Betriebsspannung noch absenken, dann sinkt nicht nur die
Strom- sondern auch die Leistungsaufnahme. Auf "wenige µA" wirst du bei
4MHz damit aber trotzdem nicht kommen.
Armbanduhr. Es gibt oder gab verschiedene Modelle mit 4.2 MHz Quarz als
High Precision Variante, und ich versuche sowas mit einem MSP430 als
Bastelprojekt zu realisieren.
Junglebells schrieb:> Armbanduhr. Es gibt oder gab verschiedene Modelle mit 4.2 MHz Quarz als> High Precision Variante, und ich versuche sowas mit einem MSP430 als> Bastelprojekt zu realisieren.
So ein Unsinn. Nimm einen 32kHz Uhrenquarz. Die sind genau dafür
gemacht. Uhren mit 4.19MHz Quarz waren IIRC nur in der DDR verbreitet.
Da gab es mit dem U114/U124 auch passende IC dafür. Die haben wirklich
wenige µA gezogen. Noch dazu bei (nominal) 1.5V.
Wie gesagt, ich will die bessere Temperaturkurve und ageing ggü. den
32.768er Tuning Forks ausnutzen. Das mag man als Blödsinn empfinden wenn
man möchte, für mich ist es ein sinnvolles Lernprojekt.
> So ein Unsinn. Nimm einen 32kHz Uhrenquarz. Die sind genau dafür> gemacht. Uhren mit 4.19MHz Quarz waren IIRC nur in der DDR verbreitet.
Noe. Ich hab Uhren mit solchen Quarzen schoen oefters in Uhren aus Autos
gesehen. Da gibt es ja kein Stromproblem und die bessere Genauigkeit
wird bei den Temperaturanspruechen sicher gerne mitgenommen.
Olaf
> nur in der DDR verbreitet> ... Da gibt es ja kein Stromproblem ...
Ich habe hier noch eine Wanduhr mit 4194304 Hz von Gebr. Staiger (die
aus dem Schwarzen Wald), wohl so etwa vier Jahrzehnte alt, die zieht aus
zwei (!) Babyzellen ca. 130 uA.
Junglebells schrieb:> dass mir nur wenige uA im Powerbudget zur Verfügung stehen,> und Lösungen mit einem 4017er oder alle Ripple Counter die ich so> gefunden habe, genehmigen sich bei den Frequenzen erheblich mehr Saft.http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc4060.pdf
80uA max.
rgds
6a66 schrieb:> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc4060.pdf>> 80uA max.>> rgds
Mir scheint das ist nur der statische Anteil, oder?
Die Power Dissipation Capacitance ist mit 88pF angegeben, und das würde
mir mit 88pF*1.55V*4MHz sagenhafte 546 uA bescheren
6a66 schrieb:> Junglebells schrieb:>> dass mir nur wenige uA im Powerbudget zur Verfügung stehen,>> und Lösungen mit einem 4017er oder alle Ripple Counter die ich so>> gefunden habe, genehmigen sich bei den Frequenzen erheblich mehr Saft.>> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc4060.pdf>> 80uA max.
Falsch. Das ist die Ruhestromaufnahme
Wenn das Ding wackelt, steigt die Stromaufnahme. Für CMOS spezifiziert
man eine Verlustkazität und dann ergibt sich die Verlustleistung
zusammen mit Arbeitsfrequenz und Betriebsspannung:
P_dyn = C_pd · f · V_cc²
Andere Hersteller haben bessere Datenblätter. Z.B. Philips (NXP) gibt
eine Verlustkapazität von 40pF an. Damit ist man bei 3.3V und 4.19MHz
schon bei 550µA. Zusätzlich die Verlustleistung für den Oszillatorteil.
Axel S. schrieb:> Philips (NXP) gibt> eine Verlustkapazität von 40pF an.
Überlege inzwischen, ob man das diskret aufbauen kann. Die Kerle hier
haben nur 1.9 pF Cpd bei 1.5V:
https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74AUP2G80.pdf
7 Stück davon als 2:1 Teiler macht
1.9pF*1.55V*(4+2+1+0.5+0.25+0.125+0.062)MHz = 24 uA dynamisch. Nicht
gerade berauschend, aber das beste was ich bisher gefunden habe.
S. Landolt schrieb:>> nur in der DDR verbreitet>>> ... Da gibt es ja kein Stromproblem ...>> Ich habe hier noch eine Wanduhr mit 4194304 Hz von Gebr. Staiger (die> aus dem Schwarzen Wald), wohl so etwa vier Jahrzehnte alt, die zieht aus> zwei (!) Babyzellen ca. 130 uA.
Das war ein Zwischenschritt. Früher glaubte man, je höher die
Frequenz, desto genauer der Oszillator. Den höheren Strombedarf,
der sich durch das Umladen der immer vorhandenen Kapazitäten
ergab, nahm man in Kauf. Fast die Hälfte des Strombedarfs ging
dabei in die erste Teilerstufe. Inzwischen hat man gelernt, auch
32kHz-Quarze mit hoher Genauigkeit herzustellen. Will man es noch
genauer, synchronisiert man mit DCF. Macht man die Synchronisie-
rung nur einmal am Tag, bleibt auch der Strombedarf niedrig.
Junglebells schrieb:> ich versuche sowas mit einem MSP430 als> Bastelprojekt zu realisieren.
Der MSP430 wird doch als super Stromsparer beworben. Warum kann man den
nicht direkt verwenden?
Beim AVR sind typisch 200µA bei 1,8V und 4MHz im Idle-Mode angegeben.
Ich würde aber erstmal vergleichen, ob der 4MHz Quarz wirklich merkbar
besser ist, als einer mit 32kHz.
Harald W. schrieb:> Früher glaubte man, je höher die> Frequenz, desto genauer der Oszillator.> Inzwischen hat man gelernt, auch> 32kHz-Quarze mit hoher Genauigkeit herzustellen.
Genau so ist das. Darüber hinaus baut man 32kHz Quarze *für
Armbanduhren* extra mit passendem Temperaturgang, daß sie im
Normalbetrieb (am Handgelenk) einen kleinen Temperaturkoeffizienten
aufweisen.
Axel S. schrieb:> Genau so ist das. Darüber hinaus baut man 32kHz Quarze *für> Armbanduhren* extra mit passendem Temperaturgang, daß sie im> Normalbetrieb (am Handgelenk) einen kleinen Temperaturkoeffizienten> aufweisen.
Tunig Fork Quarze haben eine fundamentale Temperaturabhängigkeit, daran
hat sich seit es sie gibt nichts geändert. Dass man den Peak der Parabel
auf 25°C setzt, macht es zwar besser, aber nicht perfekt. Klar kann ich
einfach einen 32kHz nehmen und dazu eine Temperaturkompensierung
stricken, aber wo bleibt da der Spaß... sowas kauf ich fertig bei
Aliexpress wenn ichs haben will...
So wie es aussieht, muss man wohl tricksen. Ich werde wahrscheinlich
versuchen das per Injection Locked Ring Oscillator zu lösen. Hat jemand
sowas schonmal versucht?
Schorsch X. schrieb:> Wie wäre es mit einem SiT1566 TCXO ? 3/5ppm bei ca. 5uA Stromverbrauch.> Oder der TT32 von cts. Braucht nur 1uA.
Danke für die Vorschläge! Ich weiss, sowas wäre der richtige Ansatz,
wenn es nur auf das Ergebnis ankäme. Dann würde ich einfach einen Micro
Crystal RV-8803-C7 (RTC, 1.5 ppm/°C, 240 nA) nehmen und wäre fertig ;)
Axel S. schrieb:> So ein Unsinn. Nimm einen 32kHz Uhrenquarz. Die sind genau dafür> gemacht. Uhren mit 4.19MHz Quarz waren IIRC nur in der DDR verbreitet.> Da gab es mit dem U114/U124 auch passende IC dafür. Die haben wirklich> wenige µA gezogen. Noch dazu bei (nominal) 1.5V.
Genau.
Dazu gibt es ein electronika-Heft mit vielen Anwendungen.
Und nicht nur in der DDR.
michael_ schrieb:> Dazu gibt es ein electronika-Heft mit vielen Anwendungen.
Klasse Tip, das dürfte Electronica Band 197 sein. Werde ich mal
reinschauen