Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik STM32 F303 Quarz Instabil


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von Kevin (Gast)


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Hallo,

ich habe ein eigenes PCB erstellt und gelötet.
Jedoch ist das Board nicht stabil und würde mir gerne eure Meinung 
anhören.

PCB: JLCPCB, 4-Layer
CPU: STM32 F303CC
Genutzte Peripherie: Timer, ADC und USB Serial
Geplante Taktfrequenz entweder 48 oder 72MHz
Quarz: 12MHz, 20pF, 
https://lcsc.com/product-detail/SMD-Crystal-Resonators_Yangxing-Tech-X322512MSB4SI_C9002.html
C_L am Quarz: 15pF

Der Quarz hat eine eigene Massefläche, verbunden mit der restlichen 
Masse an einem Punkt nahe eines Abblockkondensators.
Die Lage unter dem Quarz ist auch noch Quarzmassefläche.

Programmierumgebung: platformio, Arduino Core
PLL Mul: 6, 12*6 = 72MHz, CSS aktiviert
Clockconfig generiert durch STM32Cube


Aufgrund der Fertigung von JLC und um das Löten zu vereinfachen ist der 
Quarz auf der Oberseite und der STM auf der Unterseite (siehe Bild).

Das Programm besteht aktuell nur aus dem Togglen einer LED und dem 
Senden eines Teststrings über USB.


Taktung über HSI funktioniert und der Chip läuft stabil (USB 
auskommentiert)
Bei Taktung über HSE läuft der Chip und auch USB für ein paar Sekunden. 
Das Board wird erkannt und der Teststring wird gesendet.
Danach springt der Code in die Funktion "HAL_RCC_CSSCallback", d.h. es 
gab einen Fehler im HSE Clock.

Beim Review des Boards ist mir aufgefallen, dass die Cl Caps falsch 
dimensioniert sind.
Cl = 20pF - 5pf Stray = 15pF
Heißt also, meine Load Caps sollten eigentlich 30pF sein oder?
Könnte das zu den Instabilitäten führen?
Ich hätte noch 33pF Kondensatoren hier. Könnte das mein Problem beheben? 
Oder liegt die Ursache auf dem PCB ansich (Abblockkondensatoren, Vias)?

Gruß
Kevin

von Diss Seigner (Gast)


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Die Masseanbindung (auch speziell des Quarzes und zum Controller)
ist nicht klar.

Hast du eine durchgehende Massefläche auf der (einer) Zwischenlage?

Der Quarz braucht eine möglichst direkte Masseverbindung zum
Controller.

von c-hater (Gast)


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Kevin schrieb:

> Quarz: 12MHz, 20pF,
>[...]
> C_L am Quarz: 15pF

Viel zu wenig. Versuch's mal 33pF.

von Andi (Gast)


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von Kevin (Gast)


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Diss Seigner schrieb:
> Die Masseanbindung (auch speziell des Quarzes und zum Controller)
> ist nicht klar.
>
> Hast du eine durchgehende Massefläche auf der (einer) Zwischenlage?
>
> Der Quarz braucht eine möglichst direkte Masseverbindung zum
> Controller.

Die Flächen sind im Screenshot ausgeblendet. Aber der Quarz hat eine 
durchgänige Massefläche und ist an Pin 4 vom Quarz mit der restlichen 
Massefläche verbunden. Dort ist auch das Via zum uC GND.

Andi schrieb:
> 
https://www.st.com/resource/en/application_note/cd00221665-oscillator-design-guide-for-stm8afals-stm32-mcus-and-mpus-stmicroelectronics.pdf
>
> Gelesen?

Ja, aber wohl den Faktor 2 überlesen. Das ist im Doc etwas 
unübersichtlich geschrieben leider...
Gain Margin ist mit 7,54 zwar nicht überragend, aber sollte anlaufen.

c-hater schrieb:
> Kevin schrieb:
>
>> Quarz: 12MHz, 20pF,
>>[...]
>> C_L am Quarz: 15pF
>
> Viel zu wenig. Versuch's mal 33pF.

Ich werds mal heute oder morgenprobieren.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kevin schrieb:
> Ich werds mal heute oder morgenprobieren.
Hast du ein Oszi, mit dem du einfach mal die Wellenformen am Oszillator 
messen kannst? Wie sehen die aus?
Was passiert, wenn du da mal einen Takt aus einem 12MHz Oszillator 
einspeist?

Kevin schrieb:
> Die Flächen sind im Screenshot ausgeblendet. Aber der Quarz hat eine
> durchgänige Massefläche
Dazu gibt es im verlinkten PDF auch noch ein paar Hinweise.

: Bearbeitet durch Moderator
von Diss Seigner (Gast)


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Kevin schrieb:
> Die Flächen sind im Screenshot ausgeblendet. Aber der Quarz hat eine
> durchgänige Massefläche und ist an Pin 4 vom Quarz mit der restlichen
> Massefläche verbunden. Dort ist auch das Via zum uC GND.

Ich habe mich hier leider missverständlich ausgedrückt:

Diss Seigner schrieb:
> Der Quarz braucht eine möglichst direkte Masseverbindung zum
> Controller.

Gemeint ist dass die Lastkapazitäten eine möglichst direkte
Masseverbindung zum Controller haben müssen, sonst stören
evtl Masseströme die Funktion der Quarzschaltung. Das ist neben
den kurzen Leitungen zum Quarz das wichtigste Layout-Kriterium.

von Gerd E. (robberknight)


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Kevin schrieb:
> Taktung über HSI funktioniert und der Chip läuft stabil (USB
> auskommentiert)

Das sagt Dir nicht viel über die Stabilität des Takts. Der kann auch 
mächtig Jitter drauf haben und Du würdest es in der Konfiguration 
vermutlich nicht merken wenn Du nicht explizit danach suchst (=Oszi oder 
Spekki am MCO-Ausgang).

> Danach springt der Code in die Funktion "HAL_RCC_CSSCallback", d.h. es
> gab einen Fehler im HSE Clock.

Die HSE hat eine Überwachung drin, die die ärgsten Fehler fängt. Bei HSI 
gibts das nicht, da geht der dann höchstens gleich in Reset.

Neben den von anderen genannten Punkten: Auch eine mögliche Ursache für 
so ein Problem kann die Spannungsversorgung des STM32 über Vdda sein. 
Die wird für den ganzen Clock- und PLL-Teil verwendet. Kommt Vdda bei 
Dir von einem separatem Regler oder ist da ein kleiner LC-Filter dran? 
Oder hängt Vdda direkt an Vdd? Ausreichend Kondensatoren dran (siehe 
Datenblatt)?

Auch wichtig in dem Zusammenhang: hast Du PC13, PC14, PC15 als Ausgang 
verwendet? Das sollte man möglichst vermeiden, da die an der internen 
Versorgung für die Clocks hängen und wenn Du da auch nur wenige mA 
ziehst gibt es Probleme. Siehe Fußnote im Datenblatt.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Gerd E. schrieb:
> Auch wichtig in dem Zusammenhang: hast Du PC13, PC14, PC15

Ich glaube, diese Thematik ist nur für den Uhrenquarz relevant.

von Harald (Gast)


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Weiß nicht, ob Dir das konkret hilft, aber bei einem LPC Controller 
hatte ich schon mal Auffälligkeiten mit einem 3225 Quarz aufgrund eines 
zu hohen ESR.
Der scheint ja mit 80ohm bei dem eingesetzten Typen in Ordnung zu sein 
aber schau es Dir nochmal an. Die oben verlinkte AppNote würde ich auch 
nochmals genau durchgehen.

von Gerd E. (robberknight)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Auch wichtig in dem Zusammenhang: hast Du PC13, PC14, PC15
>
> Ich glaube, diese Thematik ist nur für den Uhrenquarz relevant.

Diese Pins werden zwar für den Uhrenquarz verwendet, aber soweit ich 
weiß kannst Du mit diesen Pins dennoch die gesamte interne 
Stromversorgung für das Clocking überlasten.

Ich erinnere mich hier im Forum schon Posts gesehen zu haben, bei denen 
genau das zu Jitter und Aussetzern bei den Clocks geführt hat (also 
anderen Clocks als LSI/LSE). Hab jetzt aber keine Lust danach zu suchen, 
die Suchmaschine hier im Forum ist nicht die beste.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Gerd E. schrieb:
> die Suchmaschine hier im Forum ist nicht die beste.

Stimme, aber das Forum ist mit Google verbunden. Du kannst bei Google 
zusätzlich zu den gesuchten Begriffen "site:mikrocontroller.net" 
eingeben, dann suchst du speziell hier.

von Kevin (Gast)


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Habe die Kondensatoren mal getauscht.
Manchmal läuft es stabil, auch länger als vorher.
Aber teilweise geht sofort der CSS Interrupt los.
Das Verhalten ist am Front-USB etwas besser. Am Monitor USB-Hub bekomme 
ich mehr Resets...

Hab das ganze Kicad-Projekt auch mal angehängt. Alle Teile sind von LCSC 
(bis auf den F303).


Lothar M. schrieb:
> Kevin schrieb:
>> Ich werds mal heute oder morgenprobieren.
> Hast du ein Oszi, mit dem du einfach mal die Wellenformen am Oszillator
> messen kannst? Wie sehen die aus?
> Was passiert, wenn du da mal einen Takt aus einem 12MHz Oszillator
> einspeist?

Einen Oszillator hab ich hier leider nicht.
Aber ich konnte mir ein Oszi ausleihen. OSC_In gemessen am Kondensator.
Oder macht OSC_Out mehr Sinn?

Harald schrieb:
> Weiß nicht, ob Dir das konkret hilft, aber bei einem LPC
> Controller
> hatte ich schon mal Auffälligkeiten mit einem 3225 Quarz aufgrund eines
> zu hohen ESR.

Einfach zwischen beiden Pins messen? Da zeigt mein Multimeter 4,5kOhm 
an. Das dürfte aber eher an schlechtem Kontakt liegen denke ich mal...

Gerd E. schrieb:

> Neben den von anderen genannten Punkten: Auch eine mögliche Ursache für
> so ein Problem kann die Spannungsversorgung des STM32 über Vdda sein.
> Die wird für den ganzen Clock- und PLL-Teil verwendet. Kommt Vdda bei
> Dir von einem separatem Regler oder ist da ein kleiner LC-Filter dran?
> Oder hängt Vdda direkt an Vdd? Ausreichend Kondensatoren dran (siehe
> Datenblatt)?

Die Versorgung findet über USB und einen LDO statt. Die 4,7uF erreich 
ich nicht ganz... 3x 1uF/50V. Wären 3x 2,2uF/25V besser gewesen? Durch 
die höhere max. Spannung sollte der Kapazitätsverlust nicht so groß 
ausfallen, aber bei 3,3V Versorgung wird der Effekt nicht groß sein 
oder?

Jedes Vdd/Vss Paar hat einen 100nF Cap, zusätzlich sind noch 5 100nF für 
andere Bausteine drauf. Vdda hat keine gesonderten Filter, da die ADC 
Genauigkeit nicht so wichtig ist.

Falls mir also Kapazität fehlt, kann ich dann auch die 100nF Stützcaps 
durch 1uF ersetzen?

Wieso wird der Clock und PLL-Teil über Vdda versorgt? Würde das nicht 
Störungen im ADC erzeugen? Habe die Masseverbindung des Quarzes extra an 
den nächsten Vss Pin gemacht...


> Auch wichtig in dem Zusammenhang: hast Du PC13, PC14, PC15 als Ausgang
> verwendet? Das sollte man möglichst vermeiden, da die an der internen
> Versorgung für die Clocks hängen und wenn Du da auch nur wenige mA
> ziehst gibt es Probleme. Siehe Fußnote im Datenblatt.

PC13 bis PC15 sind nicht verbunden.

von Harald (Gast)


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> Einfach zwischen beiden Pins messen? Da zeigt mein Multimeter 4,5kOhm
> an. Das dürfte aber eher an schlechtem Kontakt liegen denke ich mal...

Nönö, das ist eine Angabe aus dem Datenblatt des Quarzes. Mit einem 
Multimeter kann man das nicht rausmessen.

von Kevin (Gast)


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So,

ich habe mal einen günstigen Elko aus der Bastelkiste parallel zu den 3x 
1uF MLCC auf der 3.3V Versorgung angelötet. 100uF/16V. Nicht schön, aber 
die Resets sind verschwunden. Lief über eine Stunde bei 72MHz am Monitor 
USB Hub (Da gab es vorher mehr Probleme)

Gerd E. schrieb:
> Neben den von anderen genannten Punkten: Auch eine mögliche Ursache für
> so ein Problem kann die Spannungsversorgung des STM32 über Vdda sein.
> Die wird für den ganzen Clock- und PLL-Teil verwendet. Kommt Vdda bei
> Dir von einem separatem Regler oder ist da ein kleiner LC-Filter dran?
> Oder hängt Vdda direkt an Vdd? Ausreichend Kondensatoren dran (siehe
> Datenblatt)?

Das war der richtige Hinweis, vielen Dank dafür!

von jo mei (Gast)


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Kevin schrieb:
> ich habe mal einen günstigen Elko aus der Bastelkiste parallel zu den 3x
> 1uF MLCC auf der 3.3V Versorgung angelötet. 100uF/16V. Nicht schön, aber
> die Resets sind verschwunden.

Das würde in diese Kategorie passen:

Moderne Spannungsreglers brauchen am Ausgang einen Kondensator mit
höherem ESR und tendieren dagegen bei "guten" Kondensatoren zu
Schwingungen. Wohlgemerkt am Ausgang eines Spannungsreglers.

Deswegen benutzt man - wenn man Elkos vermeiden möchte - bei
Keramik-Kondensatoren oft einen Längswiderstand von wenigen
Ohm um seinen ESR künstlich zu erhöhen.

von temp (Gast)


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Auf die Problem mit schwingenden LDOs in Verbindung mit 
Keramik-Kondensatoren bin ich auch schon gestoßen. Es gibt viele die mit 
niedrigen ESR Werten am Ausgang Probleme haben. Nach ein paar 
Fehlschlägen bin ich beim MCP1703 gelandet. Da steht im Datenblatt:
"Stable with 1.0 µF to 22 µF Ceramic Output Capacitance"
Im SOT89 Gehäuse passt auch die Pin-Belegung wenn ich mich nicht irre. 
Versuchs mal damit.

von Gerd E. (robberknight)


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@Kevin:

Gut das Du es gefunden hast und Danke für die Rückmeldung.

Ich empfehle das beim nächsten Design zusätzlich einen kleinen Filter 
für Vdda (Ferritperle + Kondensator).

jo mei schrieb:
> Moderne Spannungsreglers brauchen am Ausgang einen Kondensator mit
> höherem ESR und tendieren dagegen bei "guten" Kondensatoren zu
> Schwingungen.

Das ist mir ein wenig zu viel über einen Kamm geschert. Es gibt 
definitiv Spannungsregler die mit dem niedrigem ESR von 
Keramikkondensatoren Probleme haben.

Aber das ist nicht die neueste Generation von besseren Herstellern, wenn 
Du z.B. bei TI, Microchip oder Analog Devices schauen gehst, findest Du 
da eigentlich durch die Bank den Hinweis daß sie mit Keramik stabil 
sind. Und natürlich sind auch die billigeren Hersteller dabei ihre Teile 
auf diesen Stand zu bringen.

> Deswegen benutzt man - wenn man Elkos vermeiden möchte - bei
> Keramik-Kondensatoren oft einen Längswiderstand von wenigen
> Ohm um seinen ESR künstlich zu erhöhen.

Das kostet Dich aber Filterbandbreite, die Kombination aus 
Spannungsregler + Kondensator kann damit dann höhere Störfrequenzen 
nicht mehr so gut rausfiltern.

Und wie man hier im Thread sieht, ist genau dieses Filtern auch bei 
Schaltungen, von denen man denkt sie wären rein digital, oft notwendig.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kevin schrieb:
> ich habe mal einen günstigen Elko aus der Bastelkiste parallel zu den 3x
> 1uF MLCC auf der 3.3V Versorgung angelötet.
temp schrieb:
> Es gibt viele die mit niedrigen ESR Werten am Ausgang Probleme haben.
Allerdings wird der ESR normalerweise nicht höher, wenn zum niedrigen 
ESR der Kerkos noch ein höherer ESR vom Elko parallel geschaltet wird.

Gerd E. schrieb:
> Und wie man hier im Thread sieht
Für mich ist das Kapitel hier noch nicht logisch nachvollziehbar 
abgeschlossen. Ich warte auf den 2. Teil...  ;-)

Man kann übrigens mit einem Oszi ziemlich leicht messen, ob ein 
Spannungsregler schwingt. Oder ob einfach die Versorgung schlecht 
layoutet und nicht ausreichend geblockt ist.

: Bearbeitet durch Moderator
von Gerd E. (robberknight)


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Lothar M. schrieb:
> Allerdings wird der ESR normalerweise nicht höher, wenn zum niedrigen
> ESR der Kerkos noch ein höherer ESR vom Elko parallel geschaltet wird.

Natürlich nicht.

Aber die Stabilität ist meistens von ESR und Gesamtkapazität abhängig 
und sie folgt nicht unbedingt linearen Mustern.

Hier ein schönes Beispiel für sowas:
https://www.diodes.com/assets/Datasheets/TL431_432.pdf
Seite 8, unten links.

Natürlich hat der TO einen anderen Regler verwendet, aber die 
Abhängigkeit von ESR und Kapazität ist oft ähnlich komplex. Nur zeigen 
das die Hersteller meist nicht so deutlich...

von jo mei (Gast)


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jo mei schrieb:
> Moderne Spannungsreglers

Gerd E. schrieb:
> Das ist mir ein wenig zu viel über einen Kamm geschert.

Damit war auch nicht gemeint dass dies auf jeden modernen
Spannungsregler zutrifft.

von Kevin (Gast)


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Hab nen LDO von 5V (USB) auf 3.3V. Dachte damit wird's einfacher als mit 
einem Schaltregler^^
Ist zwar nicht der beste LDO, aber laut Datenblatt soll der mit 1uF 
Low-ESR Kapa am Ausgang funktionieren "The ME6211 series is also fully 
compatible    with low ESR ceramic capacitors"
Naja wieder was gelernt.

SOT-89 würde passen ja^^
Aber wenn ich ja weiß, dass ich Elko + MLCC nehmen muss, werd ich das 
auch im nächsten Design berücksichtigen.
Kosten ja auch nicht die Welt.

von Kevin (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> Lothar M. schrieb:>
> Hier ein schönes Beispiel für sowas:
> https://www.diodes.com/assets/Datasheets/TL431_432.pdf
> Seite 8, unten links.

Die Grafik ist mal fies.
Gibt's bei meinem LDO natürlich nicht. Das Datenblatt ist da nicht so 
informativ
https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/1811101611_MICRONE-Nanjing-Micro-One-Elec-ME6211A33PG-N_C236673.pdf

Lothar M. schrieb:
> Für mich ist das Kapitel hier noch nicht logisch nachvollziehbar
> abgeschlossen. Ich warte auf den 2. Teil...  ;-)
>
> Man kann übrigens mit einem Oszi ziemlich leicht messen, ob ein
> Spannungsregler schwingt. Oder ob einfach die Versorgung schlecht
> layoutet und nicht ausreichend geblockt ist.

Ich hoff doch, dass das reicht :D
Ich hatte es mal gemessen, aber evtl. mit falscher Zeitbasis oder an der 
falschen Stelle. Sah recht stabil aus. Aber Ripple hab ich mir nicht 
genauer angeschaut (10ms Zeitbasis oder so?) Hab aber jetzt kein Oszi 
mehr zur Verfügung.

von goc911 (Gast)


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Kevin, du kannst nicht so einfach ein Scope an den Quarz hängen. Selbst 
mit 10x Tastkopf ist die Belastung zu hoch und das ist nicht die 
Wellenform die am Quarz in "Parallelresonanz" anliegt. Wenn schon 
brauchst du einen FET-Tastkopf mit sehr kleiner Kapazität (<1pF). Und 
soll es doch ein konventionelles Scope sein dann mit zwei Tastköpfen 
symetrisch den Ein- und Ausgang belasten. Und vorher überlegen was die 
Zusatzkapazitäten mit dem Drive-Level machen. Ev. entsprechend 
Lastkondensatoren aus- oder umlöten. Sehe ich in deinem Bild da etwa ein 
Via in der Quarz-Beschaltung?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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goc911 schrieb:
> Sehe ich in deinem Bild da etwa ein Via in der Quarz-Beschaltung?
Naja, muss ja sein, wenn der Quarz auf der anderen Seite ist. Aber so 
ein Via ist hier bei einer Sinusfrequenz von 12MHz tatsächlich auch kein 
Showstopper. Sonst hätte sich diese Verbindungsart nicht so 
durchgesetzt...  ;-)

von Kevin (Gast)


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Sooo... lange Zeit rumprobiert. Leider ist's nicht zu 100% stabil.
Mit 48 MHz (4x 12MHz via PLL) ist der Takt soweit stabil. CSS ist aktiv.

Nur USB Serial (FS) will nicht wirklich funktionieren.
Folgende Probleme hab ich schon gehabt:

- Enumeration schlägt fehl
- Com Port wird erkannt, kann aber nicht für R/W geöffnet werden
- uC --> PC Datenverkehr ist ok, aber sobald ich versuche Daten in 
Richtung uC zu schreiben, bricht die Verbindung häufig ab

Woran könnte das liegen? Kicad Projekt habe ich oben ja mal angehängt. 
Wären Gerber files besser?

Bei folgenden Themen könnte ich mir Probleme vorstellen:
- Impedanz der Leitung falsch?
- USBLC6-2SC6 mit 22R Widerstand beeinträchtigt Signale
- kleine Lötbrücke zwischen D+ und D-?
- Instabiler Takt?
- 100nF Stützkondensatoren zu weit weg? (uC auf Unterseite, 
Stützkondensatoren auf Oberseite)

Was meint ihr?

Gruß Kevin

von jo mei (Gast)


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Kevin schrieb:
> Was meint ihr?

Dein Layout ist Mist, aber das lässt sich aufgrund mangelnder
Informationen deinerseits (komplettes Layout mit klarer Sicht-
barkeit der Massebezüge, kompletter Schaltplan) nicht ein-
deutig auflösen.

Das ist meine Meinung, mehr ist momentan nicht drin. Aber
deine funktionellen Ansprüche (Takt, USB Speed) sind nicht
anspruchsvoll, so etwas wird tausendmal woanders auch gemacht.
Ich habe auch schon Layouts mit F407 und USB gemacht und habe
null Probleme mit den STM Controllern. Allerdings ist bei mir
ein Layout immer mit einer durchgehenden Massefläche aus-
gestattet (bedingt also mindesten 3 Layer, also oft 4) an der
sich alles leicht und vor allem elektrisch zuverlässig und
optimal anschliessen lässt.

So bleibt dies (Layout Mist) der Verdacht der Wahl, um mal
in die Glaskugel zu schauen.

von Kevin (Gast)


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jo mei schrieb:
> Dein Layout ist Mist, aber das lässt sich aufgrund mangelnder
> Informationen deinerseits (komplettes Layout mit klarer Sicht-
> barkeit der Massebezüge, kompletter Schaltplan) nicht ein-
> deutig auflösen.
>
> So bleibt dies (Layout Mist) der Verdacht der Wahl, um mal
> in die Glaskugel zu schauen.

Kevin schrieb:
> Hab das ganze Kicad-Projekt auch mal angehängt. Alle Teile sind von LCSC
> (bis auf den F303).


Kicad Projekt ist angehängt. Board ist 4-lagig mit durchgängiger 
Massefläche und durchgängiger 3,3V Fläche (wo es notwendig ist) auf den 
beiden Innenlagen.

von Peter D. (peda)


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Kevin schrieb:
> Der Quarz hat eine eigene Massefläche, verbunden mit der restlichen
> Masse an einem Punkt nahe eines Abblockkondensators.
> Die Lage unter dem Quarz ist auch noch Quarzmassefläche.

Was sagt denn das Datenblatt dazu. Oft steht da, do not connect, d.h. 
das Gehäuse soll nicht mit GND verbunden werden. Auch möglichst keine 
Plane oder andere Leitungen unter dem Quarz oder nahe zu den 
Leiterbahnen.

Seitdem die MCs nur noch low-Power Oszillatoren haben, habe ich auch 
immer mal Rückläufer mit Quarzproblemen.
Ich setze daher für neue Projekte nur noch Quarzoszillatoren ein.
Vorbei sind die Zeiten des 89C51, der mit allem stabil angeschwungen 
ist, was ne Resonanz hat.

: Bearbeitet durch User
von jo mei (Gast)


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Kevin schrieb:
> Kicad Projekt ist angehängt.

Damit setzt du voraus dass jeder KiCad installiert hat.
Aber da dies sowieso der Fall ist, ist das ja kein Thema,
nicht wahr?

Aus dem Chaos-Bild im ersten Beitrag vermag ich nichts zu
erkennen ....

Ein bisschen mehr mundgerecht müsstest du deine Daten
schon zur Verfügung stellen, zumindest für die die dir
helfen wollen und dazu keine Kicad-Installations-Orgie
über sich ergehen lassen wollen.

Selbst dann wird es oft schwierig weil wir die (vielfältigen)
Umgebungsbedingungen nicht kennen in denen die Schaltung
betrieben wird.

von Kevin (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Kevin schrieb:
>> Der Quarz hat eine eigene Massefläche, verbunden mit der restlichen
>> Masse an einem Punkt nahe eines Abblockkondensators.
>> Die Lage unter dem Quarz ist auch noch Quarzmassefläche.
>
> Was sagt denn das Datenblatt dazu. Oft steht da, do not connect, d.h.
> das Gehäuse soll nicht mit GND verbunden werden. Auch möglichst keine
> Plane oder andere Leitungen unter dem Quarz oder nahe zu den
> Leiterbahnen.
>
> Seitdem die MCs nur noch low-Power Oszillatoren haben, habe ich auch
> immer mal Rückläufer mit Quarzproblemen.
> Ich setze daher für neue Projekte nur noch Quarzoszillatoren ein.
> Vorbei sind die Zeiten des 89C51, der mit allem stabil angeschwungen
> ist, was ne Resonanz hat.

Link zum Quarz steht ganz oben. Aber laut Datenblatt sind es 2 GND 
Verbindungen. Pin 1/3 Quarz, 2/4 GND.

jo mei schrieb:
> Kevin schrieb:
>> Kicad Projekt ist angehängt.
>
> Damit setzt du voraus dass jeder KiCad installiert hat.
> Aber da dies sowieso der Fall ist, ist das ja kein Thema,
> nicht wahr?
>
> Aus dem Chaos-Bild im ersten Beitrag vermag ich nichts zu
> erkennen ....
>
> Ein bisschen mehr mundgerecht müsstest du deine Daten
> schon zur Verfügung stellen, zumindest für die die dir
> helfen wollen und dazu keine Kicad-Installations-Orgie
> über sich ergehen lassen wollen.

Zur Umgebung: Aktuell aufm Tisch. Also ~22°C. Später könnten es evtl. 
mal 40-45°C werden. Also nix besonderes.

Wie soll ich die Sachen denn hier hochladen? Schematic als PDF hab ich 
mal angehängt. Aber das PCB?
Gerber?
Könnte dir sonst nen PCB Export in folgenden Formaten anbieten:
Specctra DSN
GenCAD
VRML
IDFv3
STEP
SVG

von jo mei (Gast)


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Kevin schrieb:
> Zur Umgebung: Aktuell aufm Tisch. Also ~22°C. Später könnten es evtl.
> mal 40-45°C werden. Also nix besonderes.

Mit Umgebungsbedingungen meine ich:

- Was ist angeschlossen, welche Netzteil(e) und Verbraucher?
- Massebezüge (Leitungsverlegung spielt auch eine Rolle)?
- Lüfter können massive Störungen durch rotierende Felder
(Induktionsspannungen) und Störspannungen auf der Masseleitung
und der Versorgungsleitung erzeugen.
- Stromaufnahme der Lüfter ist unbekannt, spielt aber evtl.
eine Rolle beim Platinendesign

Alles Dinge die aus der Sicht hier im Forum nicht berücksichtigt
bzw unbekannt sind.

Wenn jemand meint der Quarz-Takt selbst ist nicht genau genug
sollte man vielleicht doch mal einen fertigen Quarzoszillator
versuchen, dann dürfte man sofort einen Unterschied feststellen.
Ein fertiger Quarzoszillator ist auf jeden Fall weniger störan-
fällig als der verteilte Oszillatoraufbau.

von Kevin (Gast)


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jo mei schrieb:
> Kevin schrieb:
>> Zur Umgebung: Aktuell aufm Tisch. Also ~22°C. Später könnten es evtl.
>> mal 40-45°C werden. Also nix besonderes.
>
> Mit Umgebungsbedingungen meine ich:
>
> - Was ist angeschlossen, welche Netzteil(e) und Verbraucher?
> - Massebezüge (Leitungsverlegung spielt auch eine Rolle)?
> - Lüfter können massive Störungen durch rotierende Felder
> (Induktionsspannungen) und Störspannungen auf der Masseleitung
> und der Versorgungsleitung erzeugen.
> - Stromaufnahme der Lüfter ist unbekannt, spielt aber evtl.
> eine Rolle beim Platinendesign

Versorgung aktuell nur über USB 3 vom PC
Lüfter sind noch nicht angeschlossen.
12V ist noch nicht angeschlossen.

Ich versuche grade erstmal nur die USB-Verbindung in Betrieb zu nehmen.

Hatte zwar auch schon nen Lüfter angeschlossen (0,2A), aber meist ist 
nur USB verbunden.

jo mei schrieb:
> Wenn jemand meint der Quarz-Takt selbst ist nicht genau genug
> sollte man vielleicht doch mal einen fertigen Quarzoszillator
> versuchen, dann dürfte man sofort einen Unterschied feststellen.
> Ein fertiger Quarzoszillator ist auf jeden Fall weniger störan-
> fällig als der verteilte Oszillatoraufbau.

Ich weiß gerade ja nicht, woher mein Problem kommt. Könnten ja viele 
verschiedene Dinge sein.

von jo mei (Gast)


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Kevin schrieb:
> Ich weiß gerade ja nicht, woher mein Problem kommt.

Auch wenn Kevin allein Zuhause ist und weit weg von jeglichem
Elektronik-Shop so kann er doch so einen Pfennigartikel von
Oszillator über epay sich mal einfach kommen lassen. Das tut
gar nicht weh, nicht mal der Geldbörse.

von Kevin (Gast)


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jo mei schrieb:
> Kevin schrieb:
>> Ich weiß gerade ja nicht, woher mein Problem kommt.
>
> Auch wenn Kevin allein Zuhause ist und weit weg von jeglichem
> Elektronik-Shop so kann er doch so einen Pfennigartikel von
> Oszillator über epay sich mal einfach kommen lassen. Das tut
> gar nicht weh, nicht mal der Geldbörse.

Oh Kevin-Witze. Sehr originell.
Wenn du nicht helfen kannst oder willst, dann lass es halt.

Den Quarz durch nen Oszillator zu ersetzen hilft mir halt nicht, bei 
meinem Problem weiter zu kommen.

Und wenn würde ich via MCO den Takt über nen BluePill vorgeben. Da muss 
ich noch nicht mal was für bestellen...

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