Kondensatoren für Quarz gesucht.

Da musst du bei deinem Controller nachschauen, nicht im Datenblatt von 
Quarz.

Peter R. schrieb:
> Vom Keramikschwinger her
> gesehen liegen die zwei Kondensatoren von 22pF in reihe

D.h. Nicht so wie in dem angehängten Plan. Beide Kondensatoren in Reihe 
an 1 und was mit 3?

Falsch verstanden: Sie liegen auch in Deinem Schaltplan HF-mäßig in 
Reihe.

slow schrieb:
> HF-mäßig

echt? das ist mir zu hoch. Kanst du mir das erklären?

Dann ist der Plan richtig?

Hallo

stell dir vor der Quarz wäre ein Generator. Als Last sieht der die 
beiden Cs in Reihe parallel zu den Kapazitäten des Chips.

> Da musst du bei deinem Controller nachschauen,
> nicht im Datenblatt von Quarz.

Blödsinn.

CL typical 18pF.

Es sind 2 Kondensatoren Cext (deine 22pF) in Reihe, denen jeweils die 
sowieso vorhandene Kapazität Cint (von Peter angenommene 8pF) der 
uC-Pins parallelgeschaltet ist.


  +-----+-----+
  |     |     |
  |   Cext   Cint
  |     |     |
Quartz  +-----+-- GND
  |     |     |
  |   Cext   Cint
  |     |     |
  +-----+-----+

sind 15pF.

> Bei dem Datenblatt steht load capacity 15 pF.

Irgendwie lese ich CL typical 18pF. Na ja, warum auch immer, die 
Abweichung ist gering.

MaWin schrieb:
> Na ja, warum auch immer, die
> Abweichung ist gering.

Also passt es so wie ich es gemacht habe?

>> Da musst du bei deinem Controller nachschauen,
>> nicht im Datenblatt von Quarz.

>Blödsinn.

Kein Blödisnn. Der Pierce-Oszillator muß schließlich funktioneren. 
Deswegen sind die im Datenblatt des µC empfohlenen Caps einzuhalten. 
Dann sucht man sich einen Quarz aus, der so geschliffen ist, daß er mit 
diesen Caps auf der Nennfrequenz schwingt.

Beispiel: Wenn das Datenblatt des µC Burdencaps von zwei mal 22...33pF 
empfiehlt, dann sollten die auch hingelötet werden. Wenn man stattdessen 
einen Quarz für 5pF Last hinmacht und deshalb ganz kleine Burdencaps 
wählt oder sie gar ganz wegläßt, kann es sein, daß der Pierce-Oszillator 
überhaupt nicht mehr anschwingt.

> Deswegen sind die im Datenblatt des µC empfohlenen Caps einzuhalten.

Oje, auch noch merk- und lernbefreit.

Die Kondensatoren hängen vomn Quartz ab,
der Hersteller des Quartzes gibt sie an.


Der Hersteller des uC kann zwar was empfehlen,
schliesslich sind die meisten Quartze ähnlich,
aber letztlich kommt es auf den Quartz an, wie
ihn der Quarzthersteller gebaut hat.

Und wenn der z.B. sagt 50pF, dann setzt man sich
bewusst und vorsätzlich und absolut korrekt über
die Empfehlung des uC-Herstellers hinweg, wenn der
Quartz schwingen soll.

>Oje, auch noch merk- und lernbefreit.

Laß deine dummen, arroganten Sprüche stecken. Hier irrst du.

>Und wenn der z.B. sagt 50pF, dann setzt man sich
>bewusst und vorsätzlich und absolut korrekt über
>die Empfehlung des uC-Herstellers hinweg, wenn der
>Quartz schwingen soll.

Nein, Mawin, du hast keine Ahnung. Intel hat seinerzeit mal dazu eine 
sehr interessante Application Note veröffentlicht, in der es genau um 
dieses Thema ging. Die richtigen Burdencaps sind für den 
Pierce-Oszillator wichtig, nicht für den Quarz. Der Quarz braucht die 
vom Quarzhersteller angegebenen Burdencaps nur, um auf der richtigen 
Frequenz zu schwingen.

>>Und wenn der z.B. sagt 50pF, dann setzt man sich
>>bewusst und vorsätzlich und absolut korrekt über
>>die Empfehlung des uC-Herstellers hinweg, wenn der
>>Quartz schwingen soll.

>22pF sind meistens ok, Mawin !

>Es passt schon so, ohne deine Arroganz.

Warum sollte der Hersteller des µC dann überhaupt bestimmte Burdencaps 
empfehlen, wenn man sich jederzeit problemlos "bewußt und vorsätzlich 
und absolut korrekt über Empfehlung des µC-Herstellers hinwegsetzen" 
kann?? Mawin, was für ein geistiger Dünnpfiff...

Du meinst diese
 http://ecee.colorado.edu/~mcclurel/iap155.pdf

Dort steht deutlich drin, daß die Kondensatoren genutzt werden, um 
unterschiedliche Serienwiderstände der Quarze auszugleichen, daß sie 
entscheidend sind damit der Quartz auf seine spezifizierten Frequenz 
schwingt und das auch bei Temperaturschwankungen tut, daß mit ihnen 
Streukapazitäten ausgeglichen werden,

während sie aus Sicht des uC beliebig zwischen 20pF und mehreren 100pF 
liegen dürfen, ihr Wert also für den uC nicht so wichtig ist.

>während sie aus Sicht des uC beliebig zwischen 20pF und mehreren 100pF
>liegen dürfen, ihr Wert also für den uC nicht so wichtig ist.

Hierbei handelt es sich nur um das Start-up-Verhalten, ob der Quarz 
überhaupt anschwingt. Im nächsten Absatz werden die Grenzen enger 
gesetzt, nämlich 20pF...100pF und sogar 5...30pF, falls der Inverter ein 
Schmitt-Trigger ist.

Die oben genannten Grenzen gelten für die alten Intel-Oszillatoren, die 
sehr gutmütig waren. Heutige Oszillatoren, etwa der des AT89S8253 sind 
teilweise erheblich kritischer und der erlaubte Bereich der Burdencaps 
ist deutlich eingeschränkter. Vielfach haben die Pierce-Oszillatoren 
auch bereits Burdencaps integriert, was bei der Dimensionierung 
berücksichtigt werden muß. Ein Blick ins Datenblatt des µC Herstellers 
und die Einhaltung der dort gegebenen Empfehlung für die Größe der 
Burdencaps ist daher zentraler Bedeutung.

Im Ersatzschaltbild eines Quarzes findet man eine 
Ersatzserieninduktivität (ESL), die mit der kapazitiven Last resoniert. 
Der Hersteller kann den Quarz nun so schleifen, daß er mit 5pF oder 
100pF kapazitiver Last (nur ein Beispiel) genau auf der Nennfrequenz 
schwingt.

Der Pierce-Oszillator hat nun diesen Quarz in seiner Gegenkopplung. Da 
der Inverter 180° Phasendrehung erzeugt, bedarf es einer weiteren 
Phasendrehung von 180° in der Gegenkopplung, damit der Quarz stabil auf 
seiner Nennfrequenz schwingen kann. Das schafft der Pierce-Oszillator 
mit einer gewissen Ausgangsimpedanz, die mit den Burdencaps eine 
Phasendregung bewirkt. Auch die endliche Gatterdurchlaufverzögerungszeit 
bewirkt eine zusätzliche Phasendrehung. Alle diese Komponenten müssen 
genau zusammenspielen, damit die Phasendrehung in einem bestimmten 
Bereich liegt, die Eingansgamplitude einen Mindestlevel erreicht ohne zu 
klippen und ganz wichtig, der Quarz-Drivelevel in seinem erlaubten 
Bereich liegt.

Damit das alles funktioniert, macht der Hersteller des Pierce-Oszillator 
in der Regel klare Vorgaben über die Größe der Burdencaps. Beim AT89S52 
liest man beispielsweise "30pF +/-10pF for crystals", wobei man dann um 
die 22pF für höhere Frequenzen nimmt und um die 33pF für tiefere 
Frequenzen.

Natürlich läuft der Pierce-Oszillator auch oft noch, wenn die Burdencaps 
nicht ganz genau stimmen, weil natürlich gewisse Reserven eingeplant 
sind. Aber wenn erlaubte Toleranzen voll ausgeschöpft werden (Vcc, 
Temperatur, etc.) oder besonders kleine Quarze mit niedriger Güte 
eingesetzt werden, kann es eng werden.

Ein solchermaßen korrekt beschalteter Pierce-Oszillator wird nun mit 
praktisch jedem Quarz funktionieren, ob er jetzt speziell für 5pF oder 
100pF Quarzbelastung geschliffen wurde. Er ist dann aber leicht 
verstimmt. Erst wenn er für die tatsächliche auftretende kapazitive Last 
in der Schaltung geschliffen wurde, schwingt er auf seiner Nennfrequenz.

>Von 20pF bis 27pF kannste alles nehmen. ;)

Nein, nicht immer. Siehe AT89S8253...