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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Oszillator - Lastkapazität Quarz


Autor: Bernd Schuster (mms)
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Hallo,

bei vielen Controllern etc. wird häufig angegeben, daass der Quarz z.B. 
mindestens eine Lastkapazität von 20pF etc. vorweisen muss. Wie kommt 
diese Angabe zustande? Der Oszillator im Controller ist ja im 
allgemeinen lediglich ein rückgekoppelter Verstärker.

Inwiefern spielt der interne Oszillator eine Rolle bei der 
Lastkapaztität des extern angeschlossenen Quarz?

Gruß
Bernd

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Jede Schaltung, ja schon jede Verbindung hat durch ihren 
prinzipbedingten Aufbau eine gewisse eigene Kapazität. In einer Litze 
entstehen z.B. schon Kleinstkapazitäten dadurch, daß sie paralell 
zueinander Verlaufen.  So ergibt sich eine Gesamtkapazität des 
Ozillators plus die Streukapazitäten auf der Leiterplatte (z.B. zwei 
paralellverlaufende Leiterbahnen sind auch schon eine Kleinstkapazität) 
zu einer Summe. Das ist die Lastkapazität des Ozillators.

Autor: Bernd Schuster (mms)
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>Das ist die Lastkapazität des Ozillators

d.h. die beiden Verbindungen zum externen Quarz (gesehen vom internen 
Oszillator) stellen z.B. 20pF dar - die dann im Datenblatt des 
Controllers z.B. angegeben werden.

Und wie ist der Zusammenhang von dieser Lastkapazität des Oszillators 
zur Lastkapazität des Quarzes? So dass man sagen kann, der Quarz 
benötigt als Lastkapazität die Lastkapazität des Oszillators?

Bernd

Autor: Christian R. (supachris)
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Und wieder mal mantra-artig als Gebetsmühle:

Ein Quarz an einem µC braucht in der normalerweise verwendeten 
Oszillator-Konfiguration eine gewisse Lastkapazität, damit er schwingt.
Der Quarz "sieht" die beiden Kondensatoren nach Masse in Reihe 
geschaltet. Dazu kommt parallel die parasitäre Kapazität der Pins, 
Leiterbahnen usw.
Die Größe der Lastkondensatoren hat also erst mal nichts mit dem 
Datenblatt des Controllers zu tun, sondern mit den Anforderungen des 
Quarzes und dessen Datenblatt.

C = 2 * CL - Cpar

C = jeder der beiden Kondensatoren
CL = Lastkapazität des Quarzes
Cpar = parasitäre Kapazität, kann man mit etwa 5pf annehmen.

Autor: Bernd Schuster (mms)
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>Die Größe der Lastkondensatoren hat also erst mal nichts mit dem
>Datenblatt des Controllers zu tun, sondern mit den Anforderungen des
>Quarzes und dessen Datenblatt.

das weiß ich auch... wurde auch schon häufig im forum erwähnt.

mich interessiert ganz was anderes... nämlich der zusammenhang der im 
datenblatt eines controllers angegebenen mindestkapazität vom QUARZ - 
nicht von den beiden Kondensatoren..

Diese Aussage im Datenblatt muss ja eine Bedeutung haben.

regards
Bernd

Autor: Bernd Schuster (mms)
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in meinem Datenblatt steht folgender Text über die Lastkapazität vom 
Quarz.

"A 25 MHz, parallel, 20 pF load crystal resonator should be used if a 
crystal source is desired"

Meine Frage ist, warum gibt es diese Beschränkung 20pF und durch welche 
Sache wird sie hervorgerufen.

Bernd

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