Hi Ich habe für meinen Quarz die 22pF genommen, die im Tutorial angepriesen werden als fast immer passend. Meine Frage, welche Angabe im Datenblatt sagt mir wie groß dieser Wert wirklich sein sollte? Danke
Da musst du bei deinem Controller nachschauen, nicht im Datenblatt von Quarz.
Bei dem Datenblatt steht load capacity 15 pF. Das heißt dann, dass dieser Keramikschwinger genaue Frequenz hat, wenn die Gesamtkapazität zwischen seinen Anschlüssen 15 pF beträgt. Vom Keramikschwinger her gesehen liegen die zwei Kondensatoren von 22pF in reihe, dazu kommen noch Streukapazitäten von ca. 8pF an jedem Anschluss, erzeugt durch Leiterbahn, Lötauge und Ein-bzw. Ausgangskapazität des Kontrollers. Da passt die Forderung des Schwingers im Datenblatt und die Wertangabe für die vorgeschlagene Schaltung prima zusammen. Abweichungen von diesen C-Werten bringen erst einmal nur geringfügige Abweichungen in der Schwingfrequenz. Erst bei erheblich andren C- Werten (Faktor 2 bzw 1/2)wirkt sich das auf die Schwingrfreudigkeit aus.
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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.
http://www.axtal.de/info/buch.html http://www.axtal.de/data/buch/Kap6.pdf ab Seite 16 ist der Pierce-Oszillator beschrieben, die übliche Mikrocontroller-Schaltung.
> 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?
Schaltplan und Werte: ja. Layout: ?? Tipps und Hinweise: http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/33-Quarz (Es hat seinen Grund, warum die meisten ICs mit internem Oszillator nahe bei den Xtal-Pins einen Masseanschluss haben!)
>> 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.
22pF sind meistens ok, Mawin ! Es passt schon so, ohne deine Arroganz.
>>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.
B.A. schrieb: > Da musst du bei deinem Controller nachschauen, nicht im Datenblatt von > Quarz. Das war die erste und richtige Antwort. Alles weitere hier ist nur Langeweile!
>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...
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