Hallo,
in vielen Bastelprojekten, in denen mit Mikrocontrollern gearbeitet wird
(Auch viele, welche auf dieser Seite vorgestellt werden ) wird als
Taktquelle für den Controller ein Schwingquarz mit den passenden
Kondensatoren gewählt. Aber ich sehe so gut wie nie einen
Quarzoszillator, warum? Liegt das nur am Preis? Die Genauigkeit ist doch
(fast) die gleiche, und die Einstellung über die Fuses dürfte doch auch
nicht so schwer sein, warum dominiert also der Schwingquarz?
Norbert
Stimmt ;) Aber wenn der Gesamtpreis sagen wir mal so bei ~50€ liegt,
kommt es doch auf den Minimalbetrag wirklich nicht mehr an. Ich verstehe
es ja bei Projekten mit einem ATTiny13, bei welchen der Oszillator (wenn
gute Qualität) schon mehr als der Controller kosten würde.
Norbert schrieb:> Aber ich sehe so gut wie nie einen Quarzoszillator, warum?
Den kannst du nicht sehen, weil heutige µC keine Fenster mehr haben, um
in das Prozessorgehäuse rein zu gucken, wie noch zu EPROM-Zeiten. Der
Oszillator ist dort drin und braucht nur einen externen Quarz, um zu
schwingen.
Norbert schrieb:> Ich mein, die 3,4 Euro Differenz wird man ja wohl noch ausgeben können
Wenn man den Quarzoszillator schon gekauft und eingelötet hat, sollte
man ihn aber nicht mit Strom versorgen, sonst wird die Batterie
schneller leer.
Als Taktquelle genügt ja auch der integrierte Oszillator, die Funktion
ist also trotzdem gegeben.
Norbert schrieb:> warum dominiert also der Schwingquarz?
Weil
- der Versorgungsspannungsbereich grösser ist
- er (meistens) billiger ist
- er zumindest in DIL kleiner ist
- er weniger Strom verbraucht
- es fast jeder hinkriegt den richtig anzulöten
- ...
mfg.
Du hast die Frage falsch herum gestellt. Frage: "Warum sollte ich einen
Quarzoszillator verwenden, wenn ein einfacher Quarz auch ausreicht?"
Aller mir bekannten Mikrocontroller enthalten bereits einen
Quarz-Oszillator. Solange ein externer nicht irgendwelche Vorteile mit
sich bringt, warum sollte den internen nicht nutzen?
Norbert schrieb:"Ich verstehe es ja bei Projekten mit einem ATTiny13,
bei welchen der Oszillator (wenn gute Qualität) schon mehr als der
Controller kosten würde."
Der ATTiny13 kann nur mit dem internen freischwingenden Oszillator oder
einen externen Quarzoszillator Modul betrieben werden (PB3).
Kein gutes Beispiel für pro und contra Quarz/Quarzoszillator.
Norbert schrieb:> Ich mein, die 3,4 Euro Differenz wird man ja wohl noch ausgeben können
Für das Geld kannst du auch andere, sinnlose Bauteile kaufen und
reinlöten.
Statt des Quarzoszillators kannst du z.B. einen Röhrensockel mit auf die
Platine bauen.
Das hat was.
Ich habe auch schon Quarze mit im Gehäuse integrierten Kondensatoren
gesehen. Dann ist man auch noch schneller beim Verlöten.
Ich persönlich nehme eigendlich immer Schwingquarze, denn der
Preisunterschied ist meistens doch schon beachtlich.
Wenn ich bei allen Bauteilen so denken würde wie du beim Oszylator,
währe die 50€ Schaltung auf einmal 150€ teuer, denn es gibt fast immer
für etwas mehr Geld etwas mehr Funktion/Bequemlichkeit/Platz.
Es kommt eben immer auf die Anforderungen an, und da tut es meistens ein
Schwingquarz mit dem On-Cip-Oszylator hervorragend.
Gruss Stefan
@Quarzolator:
Die Idee, eine Röhrenschaltung mit Mikrocontroller auf der gleichen
Platine zu vereinen, hat was :)
Gibt es eig, Unterschiede in der Frequenzstabilität o.Ä. zwischen
internen und externen Oszillator?
Norbert schrieb:
"Gibt es eig, Unterschiede in der Frequenzstabilität o.Ä. zwischen
internen und externen Oszillator?"
Ja die gibt es in der Tat, manchmal ist ist der interne besser, manchmal
der externe. Meist ist das aber ohnehin egal.
Stefan Frings schrieb:
> Aller mir bekannten Mikrocontroller enthalten bereits einen> Quarz-Oszillator.
Ich kenne viele, die das nicht haben. Meist sind es die Billigheimer im
8 poligen Gehäuse.
Einen externen Oszillator würde man bevorzugen wenn man eine kleine
Toleranz braucht und nicht abgleichen möchte. Die Toleranz garantiert
dann der Hersteller des Oszillators. Wenn man selber baut (Quarz), dann
muss man die richtige Kapazität der Kondensatoren (einschließlich
PCB-Layout) wählen, damit die gewünschte Frequenz sehr genau erreicht
wird. Für RS232 und USB reicht die Schaltung mit Quarz immer.
Ein Quarzoszillator ist meistens größer, teurer, und verschwendet noch
Energie, die den Energieverbrauch der restlichen Schaltung schon mal
übertrifft.
Dafür sind sie gelegentlich z.B. temperaturstabilisiert, oder haben
andere verbesserte Eigenschaften.
In meiner Schrottsammlung habe ich einen justierbaren Fertigoszillator
liegen. Schönes Teil, man kann damit die Frequenz um ein paar ppm um die
angegebene Frequenz herum justieren. Der muß mal etwas teurer gewesen
sein. Er hatte, wie gefunden, ohne dran zu schrauben, nur erstaunlich
geringe 1ppm Abweichung auch über die Temperaturvariation. Wobei da wohl
eher mein Frequenzzähler noch falsch ging, als der Oszillator. Und keine
Driften während des Betriebes, und das bereits ab Einschaltung.
Interessehalber öffnete ich mal einige im Blechgehäuse, und die haben
immer eine vollständige Verstärkerschaltung mit meist 2 oder 3
Transistoren in Emitterkopplung drinne.
Meistens reicht aber ein einfacher Quarz.
Es sei denn, man hat eine DCF77-Uhr, die im Notbetrieb bei Funkausfall
relativ genau weiter laufen soll. So einem Ding bin ich mal aufgesessen,
und bemerkte, daß der Quarz saftige 690ppm Abweichung von der
angegebenen Frequenz hat. Was solls, das war was für die Schrankvitrine,
und nicht für sicherheitskritische Steuerungen. Und meistens
funktioniert der DCF-Empfang ja auch.
Wenn man sich dann mal die Produktpaletten der Hersteller anschaut,
sieht man, daß es verschiedene Parameter und Typen gibt. Manche können
temperaturstabil sein, andere wieder betriebsspannungsstabil, heißen
dann beispielsweise TCO, uvm.. Beim losen Quarz muß man sich um
Stabilisierungsmaßnahmen selbst kümmern.
Am Ende kommt es immer auf den Zweck an, die Randbedingungen, was man
möchte.
Was bisher noch nicht kam: Wenn man mehrere Geräte mit dem selben Takt
betreiben will, ist manchmal ein externer Oszillator sinnvoll,
allerdings kann man auch hier den internen nehmen und nötigenfalls
verstärken...
Danke Willhelm Ferkes, sehr guter Beitrag mit allen Infos, die ich
wollte! :)
Heisst das man konnte den von dir beschriebenen Oszillator ziehen? Mit
einem Drehko, oder wie?
Stefan Noack schrieb:> Wenn man mehrere Geräte mit dem selben Takt> betreiben will, ist manchmal ein externer Oszillator sinnvoll,> allerdings kann man auch hier den internen nehmen und nötigenfalls> verstärken...
Sowas habe ich gerade hier liegen: Ein Board mit 80515, bei dem der
Quarzausgang auf einen Treiber 74HCT14 geschaltet ist. Man wählt dann
einen der beiden Kondensatoren kleiner, weil der Input des 74HCT14
eigene Kapazität hat. Die Schaltung hat weitere Bausteine, die am Bus
hängen, und mit dem selben Takt betrieben werden.
Andererseits hat der 80515 aber auch noch einen programmierbaren
Clockout-Pin. Wenn man P1.6 nicht für was anderes benötigt.
Norbert schrieb:> @Helmut S.> Kann man theorethisch mit einem Keramikresonator die benötigte> Genauigkeit für USb erreichen?
Mit Glück ja, falls der zufälliger weniger abweicht als die dessen
Spezifikation. Da darauf natürlich kein Verlass ist, sollte man das auf
keinen Fall machen. Ich habe jedenfalls schon erlebt, dass ein Design
mit USB deshalb nachträglich auf Quarz umgestellt werden musste.
Helmut S. schrieb:> Ich habe jedenfalls schon erlebt, dass ein Design> mit USB deshalb nachträglich auf Quarz umgestellt werden musste.
Unter Umständen könnte man Produktionsserien auch noch per Firmware
einzeln kalibrieren, wenn es sich um Stückzahlen unter 100 im Monat
handelt. Aber das will man grundsätzlich vermeiden. Letztendlich müßte
einer auch die Firmware kalibrierfähig gestalten, und das kostet
wiederum auch Geld.
Z.B. die Timer-Takte für den System-Timer, oder die Baudrate für den
UART.
> Unter Umständen könnte man Produktionsserien auch noch per Firmware
einzeln kalibrieren,
Am 12MHz Quarz gibt es bei USB-Übertragung nichts mehr an dem man per
Software drehen kann. USB 2.0 verlangt +/-500ppm(0,05%) einschließlich
aller Toleranzen. Bei FTDI-chips habe ich als Toleranz +/-30ppm gelesen.
Es ist mir ein Rätsel wozu man Keramik-Resonatoren mit +/-0,5% nimmt
(USB 1.x?).
Michael schrieb:> Den kannst du nicht sehen, weil heutige µC keine Fenster mehr haben, um> in das Prozessorgehäuse rein zu gucken, wie noch zu EPROM-Zeiten. Der> Oszillator ist dort drin und braucht nur einen externen Quarz, um zu> schwingen.Stefan Frings schrieb:> Aller mir bekannten Mikrocontroller enthalten bereits einen> Quarz-Oszillator.ATTINY13 schrieb im Beitrag #2836242:
> Norbert schrieb:> "Gibt es eig, Unterschiede in der Frequenzstabilität o.Ä. zwischen> internen und externen Oszillator?">> Ja die gibt es in der Tat, manchmal ist ist der interne besser, manchmal> der externe. Meist ist das aber ohnehin egal.
Unglaublich was für Müll die Leute hier so selbstbewusst rausposaunen,
als wär es das selbstverständlichste der Welt.
Mal einen Artikel hier oder auf Wikipedia über Oszillatoren zu lesen
würde echt nicht schaden.
Helmut S. schrieb:> USB 2.0 verlangt +/-500ppm(0,05%) einschließlich> aller Toleranzen. Bei FTDI-chips habe ich als Toleranz +/-30ppm gelesen.> Es ist mir ein Rätsel wozu man Keramik-Resonatoren mit +/-0,5% nimmt> (USB 1.x?).
Bei CAN ist es ja auch nicht besser, hat über 100 bits im Frame. Die
alle stimmen müssen.
Ich habe schon des öfteren sogenannte billigst Web-Sticks in den Händen
gehalten, welche außer einem mit Plastik-verklecksten Chip nur einen
(nach Aussehen eher als B-Ware zu urteilen) dreibeinigen
Keramikresonator hatten. Wahrscheinlich hat bei der Hälfte der
Datenpakete die Prüfsumme nicht gestimmt ;)
Norbert schrieb:> Ich habe schon des öfteren sogenannte billigst Web-Sticks in den Händen> gehalten, welche außer einem mit Plastik-verklecksten Chip nur einen> (nach Aussehen eher als B-Ware zu urteilen) dreibeinigen> Keramikresonator hatten. Wahrscheinlich hat bei der Hälfte der> Datenpakete die Prüfsumme nicht gestimmt ;)
Da kann ich nicht klagen. Mein Aldi-Stick macht in jüngerer Zeit immer
mehr HSDPA, fast zu 90%.
Plastik verkleckste Chips sind modern.
Sry, Kommunikationsproblem ;) Mit Web-Stick meinte ich diese betagten
USB-Sticks aus Fernost, welche einzig und alleine die Funktion haben,
sich als USB Tastatur anzumelden und eine Internetseite aufzurufen, als
Werbemittel für Websites sozusagen.
