Hi Ich habe mich heute mühsam durch das Thema Quarze gekämpft und versucht, die Unterschiedlichen Aussagen mal auf einen Nenner zu bringen. Bei dem Thema hat, wie mir scheint, einer weniger Ahnung, als der Andere... Ich glaube mittlerweile zu wissen, wie ich die Lastkapazität berechnen kann, aber bei dem Widerstand scheitere ich noch. Wäre gut, wenn jemand über meine Überlegungen nochmal drüber schaut. Ich habe von ST glücklicherweise ein gutes Dokument gefunden: AN2867 Application note - Oscillator design guide for STM8S, STM8A and STM32 microcontrollers Da sind die wesentlichen Dinge erklärt. Ich verwende einen stm32f100 und würde gern den TXC 7B-8.000MAAJ-T Quarz verwenden. Die Lastkapazitäten habe ich folgendermaßen berechnet: Laut Datenblatt benötigt der Quarz eine Lastkapazität von 18pF. Aus dem Datenplatt des stm32 habe ich entnommen, dass die Kapazität des Pins 5pF beträgt. St gibt aber an, dass man von einer Kapazität von ca. 10pF ausgehen kann, wenn man die Leitungskapazität mit berücksichtigt. Die Lastkondensatoren sollen sich wie folgt berechnen lassen: CL1=CL2 = (CL-CS)*2 CL=18pF, CS=10pF somit ergibt sich in meinem Fall CL1=CL2=16pF Ich hoffe das passt soweit. jetzt möchte ich aber noch den widerstand berechnen. Dazu habe ich folgende Formel gefunden: Rext = 1/(2*Pi*f*CL2) (nur ein Richtwert!!!!!!!) Danach müsste ich einen 1,24KOhm Widerstand verbauen. Dieser würde mir aber mein Verhältnis (siehe Guide) kaputt machen. Laut St soll ich ein Verhältnis von 5 nicht unterschreiten. Das könnte ich mit 800Ohm + ESR gerade noch einhalten. (ESR= max 100Ohm) Aber wie kann ich jetzt ermitteln, ob mein Drive Level (also die Leistung am Quarz) nicht zu hoch ist? Wie kann ich das berechnen? In dem Guide steht die Formel DL=ESR*Iq² Im stm32 Datenblatt steht etwas von 1mA driving current, bei VDD=3.3V VIN=VSS with 30pF load Daraus werde ich aber nicht schlau. Ich hoffe mir kann jemand erklären, wie ich das berechnen kann. Und bitte sagt mir nicht, dass ich das Messen soll. Das kann ich in min 10 verschieden Foren nachlesen, wie ich das mache. Das muss man doch irgendwie berechnen können und ich würde gern wissen wie!!!
Was soll das rechnen 22pF und gut is. Da hatte ich auch bei hochfrequenten Quarzen noch nie Probleme mit
Der Hersteller schreibt doch eine kapazitive Last vor. Wenn man die ungefähr einhält, hat man auch die nominelle Frequenz. Alles weitere ist Tuning und hängt von der Temperatur und der Quarztechnologie ab.
Hallo, willst du einen Widerstand parallel zum Quarz schalten? Puff schrieb: > Was soll das rechnen 22pF und gut is. Da hatte ich auch bei > hochfrequenten Quarzen noch nie Probleme mit Wenn der Hersteller nicht explizit etwas anderes "verordnet", schließe ich mich Puff an.
Mein Erfahrungswert ist: Bei 8 MHz - Quarzen ist der geforderte C_L so um die 15...20 pF. Das heißt, das an jedes Quarzbeinchen 30...40 pF gehören. Wie du schon schreibst, muss von den beiden 30...40 pF jeweils die Kapazität des µC-Ports und der Anschlussleitung abgezogen werden. Das sind so 5...10 pF. Ergibt 2 x 25...30 pF. Ich habe die besten Erfahrungen mit 2 x 27 pF (Lochrasterplatte mit kürzest möglicher Leitungsführung) gemacht, Puff(Gast) hat da 22 pF rausgefunden. - Das passt schon gut überein! Bei 8 MHz-Quarzen hab ich bisher nirgendwo Strombegrenzungs- widerstände gesehen. Bei Uhrenquarzen (32768 Hz) sind die natürlich Pflicht, wenn der µC keinen Low-Power-Drive-Modus anbietet. Diese Messvorschläge in der AN mit "etalon crystal" und Current-Probe dürften in 99,99% der Fälle auch für die Serienproduktion viel zu aufwändig sein. Wenn die Frequenz so genau sein muss, nimmt man einen externen TCXO mit der geforderten Genauigkeit. Als SMD-Baustein kostet der auch nicht mehr Platz (und bei größerer Stückzahl) auch nicht mehr Geld.
Oldie schrieb: > Wenn die Frequenz > so genau sein muss, nimmt man einen externen TCXO mit > der geforderten Genauigkeit. Oder man wählt die Kapazitäten etwas geringer als nötig, und zieht den Quarz mit einem Trimmer auf die Sollfrequenz. Oldie schrieb: > Bei 8 MHz-Quarzen hab ich bisher nirgendwo Strombegrenzungs- > widerstände gesehen. Wenn man welche verwendet, sollte man unbedingt kontrollieren, ob der Oszillator unter allen Umständen, also Fertigungstoleranzen, Temperatur- und Spannungseinflüsse inbegriffen, sicher anschwingt.
Für eine einzelne Schaltung im Hobbybereich hast du die Antworten bekommen. Wenn das aber 100k Stück pro Jahr werden sollen dann sprich den Quarzhersteller an und lass den die optimale Dimensionierung vornehmen.
Was den Lastwiderstand und die Quarzbelastung angeht, darum hat sich bereits der Entwickler des Oszillators im Mikrokontroller gekümmert. Einfach den Quarz anschließen, wie im Datenblatt des Kontrollers empfohlen! Genaue Werte für Quarzbelastung, Widerstand und Lastkapazität braucht man nur bei Quarzen für Präzisionsoszillatore. Was die "Berechnung" der Lastkapazität angeht, folgendes: Cein des Oszillators, die Kapzität der Zuleitung zum Quarz CL und einer der beiden empfohlenne Kondensatoren 22pF liegen parallel zwischen dem einen pin des Quarzes und Masse. Also bilden Sie den Kondensator Ca : Cein + CL + 22pF. Caus des Oszillators, CL der zweiten Zuleitung und der andre 22pF-Kondensator liegen ebenfalls Parallel, zwischen dem zweiten Pin und Masse. Also Cb = Caus + CL + 22pF. Vom Quarz aus gesehen liegen Ca und Cb in reihe. wenn Ca und Cb jeweils 32 pF sind, ist die Lastkapazität also 16pF. Kommt noch eine Kapazität zwischen den beiden Zuleitungen (z.B.3pF) dazu, liegt die zwischen den pins des Quarzes. Dann wird die Lastkapazität 19pF. Abweichungen von der Lastkapazität erzeugen aber Frequenzfehler, die in den Anwendungen als Takt für Kontroller völlig unerheblich sind. Bei extremen Abweichungen -50% bis +100% kanns Probleme mit dem Anschwingen oder Schwingen bei extremen Bedingungen geben.
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