Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Quartz-Lastkondensator: Kapazität der Leitungen?


von Peter M. (pbm)


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Ich möchte für einen Uhrenquartz die Größe der Lastkondensatoren C_1, 
C_2 berechnen. Dazu habe ich die Formel:  C_1,2 = 2 * (C_Last - 
C_Leitungen).

Die Frage ist nun: Was setzt man für die Leitungen an? Vernachlässigen, 
da alles nah am IC sitzt? Der C_Last des Quartzes ist nur 7 pF, also 
bekommt man je nach C_Leitungen relativ große Abweichungen.

von Thomas Z. (usbman)


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Du machst dir zuviele Gedanken nimm einfach 2 mal 12pF, das passt schon 
für dein Quarz. Du wirst deine Quarzleitungen ja nicht um das halbe 
Board legen.

von c-hater (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Ich möchte für einen Uhrenquartz die Größe der Lastkondensatoren C_1,
> C_2 berechnen. Dazu habe ich die Formel:  C_1,2 = 2 * (C_Last -
> C_Leitungen).

Also da fehlt noch was, nämlich die chipinternen parasitären Kapazitäten 
des Oszillators. Die kann man allerdings üblicherweise dem DB entnehmen.

> Die Frage ist nun: Was setzt man für die Leitungen an?

Na, idealerweise das, was sie tatsächlich haben. Man kann das doch 
tatsächlich zumindest mit guter Näherung ausrechnen, wenn man Geometrie 
und Material kennt...

Ja mehr noch: Es gibt sogar CAD-Programme, die das für dich ausrechnen 
können...

von georg (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Ich möchte für einen Uhrenquartz die Größe der Lastkondensatoren C_1,
> C_2 berechnen

Kann man machen, aber i.d.R. sind sie nicht kleiner als 10 pF und nicht 
grösser als 33 pF. In dem Bereich funktioniert es fast immer, jedenfalls 
mit den üblichen IC-Anschlüssen. Transistorschaltungen sind ein anderes 
Thema.

Bei Uhrenquarzen nehme ich normalerweise 18 pF und einen Trimmer 5..50 
pF, um die Frequenz genau abzugleichen, damit die Schaltung wenigstens 
so gut ist wie eine billige Quarzuhr, das ist sie ohne Abgleich eher 
nicht.

Georg

von c-hater (Gast)


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georg schrieb:

> Kann man machen, aber i.d.R. sind sie nicht kleiner als 10 pF und nicht
> grösser als 33 pF. In dem Bereich funktioniert es fast immer, jedenfalls
> mit den üblichen IC-Anschlüssen.

Damit fällst du schon bei vielen AVR8 auf die Schnauze, denn die 
enthalten oft OnChip-Lastkapazitäten, teilweise sogar umschaltbar...

Sprich Datenblattlektüre steht vor allen anderen Anstrengungen...

von Peter M. (pbm)


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c-hater schrieb:
> Also da fehlt noch was, nämlich die chipinternen parasitären Kapazitäten
> des Oszillators. Die kann man allerdings üblicherweise dem DB entnehmen.

Also da finde ich:

Motional capacitance:  3.4 pF
Shunt capacitance:     1.1 pF

Was mache ich damit? Zu C_Last hinzu addieren, oder abziehen?

> Na, idealerweise das, was sie tatsächlich haben. Man kann das doch
> tatsächlich zumindest mit guter Näherung ausrechnen, wenn man Geometrie
> und Material kennt...
>
> Ja mehr noch: Es gibt sogar CAD-Programme, die das für dich ausrechnen
> können...

Ich glaube, KiCAD kann das nicht von sich aus, aber ich habe Webseiten 
gesehen, die das machen.  Länge ist dann die ganze Leiterbahn, auch 
jenseits der Kondensatoren, bis zum Via zum GND-Layer?

von Peter M. (pbm)


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Peter M. schrieb:
> Ich glaube, KiCAD kann das nicht von sich aus, aber ich habe Webseiten
> gesehen, die das machen.

Das muss ich halluziniert haben, denn jetzt finde ich nichts 
brauchbares.

von Tillomar S. (tillomar)


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Bislang wurde hier nur geraten, ohne substanzielle Informationen zu 
liefern, deshalb grabe ich den Thread nochmals aus, für später 
Suchende...

Bei einer Lastkapazität des Quarzes von 7 pF werden sehr wahrscheinlich 
keine externenKondensatoren mehr gebraucht.

Siehe: 
https://www.iqdfrequencyproducts.de/blog/2020/08/03/mythen-rund-um-die-lastkapazit%C3%A4t-wie-w%C3%A4hlt-man-die-richtigen-kondensatoren/

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