Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik RTC-Quarz "ziehen"


von Crazy Harry (crazy_h)


Lesenswert?

Hallo Zusammen,

ich verwende einen MCP79410 als RTC in einer Schaltung und habe nun das 
Problem, daß diese ca. 1.5s/h zu schnell läuft. Angeschlossen ist ein 
Uhrenquarz 32.768kHz.
1.5s/h entspricht 819 Takte/min. Das Calibration-Register läßt maximal 
254 Takte/min zu und steht aktuell übrigens auf 0.
Ich denke mit einem kleinen C an einem der Quarzanschlüsse sollte man 
das beheben können, aber an welchem und wie groß soll ich den C wählen? 
Ein externer C ist übrigens laut Datenblatt nicht vorgesehen (oder ich 
habs überlesen).

Danke
Harry

von Name: (Gast)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:
> Ich denke mit einem kleinen C an einem der Quarzanschlüsse sollte man
> das beheben können, aber an welchem und wie groß soll ich den C wählen?

Der Bereich der Lastkapazitäten steht im Datenblatt.

Aber für die Praxis:
Probiers mit einstelligen pF.

von Name: (Gast)


Lesenswert?

Achso: An beiden Anschlüssen des Quarzes gegen GND.

Ansonsten gibts Appnotes zum Thema, man suche nach:
"Crystal calibration"
"crystal load capacitance"
...

von Mario M. (thelonging)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:
> Ein externer C ist übrigens laut Datenblatt nicht vorgesehen (oder ich
> habs überlesen).

Doch, siehe Seite 14 des Datenblatts.

von Crazy Harry (crazy_h)


Lesenswert?

Mario M. schrieb:
> Crazy H. schrieb:
>> Ein externer C ist übrigens laut Datenblatt nicht vorgesehen (oder ich
>> habs überlesen).
>
> Doch, siehe Seite 14 des Datenblatts.

Hast du ein anderes Datenblatt? Einzig unter 4.2.6 CRYSTAL SPECS Seite 
15 steht was zur Kapazität der zu verwendenden Quarze. Ansonsten hab ich 
nichts gefunden. Meine Quarze sind irgendwelche 0815-Quarze im 10er Pack 
ohne Datenblatt.

von Mario M. (thelonging)


Lesenswert?


von hinz (Gast)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:
> 1.5s/h zu schnell

Das sind 400ppm! Nimm einen besseren Quarz, nicht den zusammengekehrten 
Ausschuss.

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

größeres Last-C macht den Quarz langsamer, kleineres schneller.

Einen Quarz um mehr als 100ppm (215/min ?) zu "ziehen" dürfte zu 
Schwierigkeiten mit der Schwingfähigkeit des Oszillators führen.

Bei einer solchen Frequenzablage kann der Quarz nur als Fertigungsabfall 
bezeichnet werden, wenn kein Fehler in der Oszillatorschaltung vorliegt.
nicht umsonst ist die Verstellbarkeit des IC auf 245 Einheiten 
vorgesehen. Das umfasst wohl den üblichen Streubereich bei der Fertigung 
der Quarze. Deiner hat ja mehr als das Dreifache an Abweichung.

von Mario M. (thelonging)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Abweichungen über die Toleranz des Quarzes hinaus sind möglich, das sagt 
auch das Datenblatt.

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

hinz schrieb:
> Crazy H. schrieb:
>> 1.5s/h zu schnell
>
> Das sind 400ppm! Nimm einen besseren Quarz, nicht den zusammengekehrten
> Ausschuss.

Ist's nich eher wahrscheinlich, das Er mit seinen verbauten Cs, einfach 
deutlich von den Specs. des unbekannten Quarzes abweicht?!

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:
> daß diese ca. 1.5s/h zu schnell läuft. Angeschlossen ist ein
> Uhrenquarz 32.768kHz.

Das ist viel zu viel um es zu korrigieren, egal ob mit Trimmer oder 
Software - Quarz tauschen, der ist unbrauchbar.

Georg

Ok, das haben schon mehr User bemerkt. Beruhigend dass hier auch mal 
konventionelle Elektronik zum Zug kommt und nicht nur alternative.

Georg

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Wenn es unbedingt dieser Quarz sein muss, muss man eben per Software 
korrigieren.
Aber unbedingt vorher prüfen, ob die Beschaltung der des Datenblattes 
des RTC entspricht.

 ("Die genaue Zeit" ist das Thema eines Beitrags in diesem Forum)

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


Lesenswert?

Teo D. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Crazy H. schrieb:
>>> 1.5s/h zu schnell
>>
>> Das sind 400ppm! Nimm einen besseren Quarz, nicht den zusammengekehrten
>> Ausschuss.
>
> Ist's nich eher wahrscheinlich, das Er mit seinen verbauten Cs, einfach
> deutlich von den Specs. des unbekannten Quarzes abweicht?!

Nein, dafür sind die 400ppm viel zu viel.

von michael_ (Gast)


Lesenswert?

Was sagen andere Quarze denn in der Schaltung?
Gibt es so schlechte überhaupt?

von hinz (Gast)


Lesenswert?

michael_ schrieb:
> Gibt es so schlechte überhaupt?

Die Chinesen werfen doch nichts weg, was eine geizgeile Langnase noch 
kauft....

von michael_ (Gast)


Lesenswert?

Eine Uhr, die ca. 5min in der Woche abweicht, ist mir noch nicht 
begegnet.
Da ist was anderes faul.

Am Anfang dachte ich, das ist die Abweichung pro Jahr.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

michael_ schrieb:
> Eine Uhr, die ca. 5min in der Woche abweicht, ist mir noch nicht
> begegnet.

Dir ist sehr vieles noch nicht begegnet.


> Da ist was anderes faul.

Schau in den Spiegel.

von Crazy Harry (crazy_h)


Lesenswert?

Mario M. schrieb:
> Das Datenblatt direkt von Microchip:
> 
https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCP79410-MCP79411-MCP79412-Battery-Backed%20I2C-RTCC-20002266J.pdf

Danke dir , das ist wesentlich umfangreicher als meines.

Ich hatte bisher überhaupt keine Cs an dem Quarz, da das in meinem DB 
nicht erwähnt wurde. Aktuell hab ich 2x 4.7pF dran und laß das mal ein 
paar Stunden laufen. Erste Einschätzung: Jetzt läuft die RTC langsamer 
als die richtige Zeit. Cal-Register immer noch auf 0.
Interessanterweise steht das Cal-Register auf 255, wenn ich die RTC 
stromlos (Ub&Backupbatterie) mache.

Man könnte ja sagen, daß das alles egal ist, da eine DCF77 
synchronisiert (ja die ist aktuell natürlich ausgesteckt), aber ich will 
trotzdem wissen, wie das funktioniert.

Danke@all
Harry

von Pandur S. (jetztnicht)


Lesenswert?

Es gibt Quarzschleifmaschinen. Die werden irdgendwann mal gegen eine 
Groessere ausgewechselt. Die Alte kommt zur Entsorgung resp, ein 
schneller Junginvestor kauft die nachdem sie beim Umladen 3 Mal vom 
Lastwagen runter fiel. Die laeuft dann irgendwo in einem Keller jeweils 
an einem Mittwochnachmittag, damit sich die Jugendlichen eine 
Taschengeldaufbesserung reinholen koennen.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:
> Aktuell hab ich 2x 4.7pF dran und laß das mal ein
> paar Stunden laufen. Erste Einschätzung: Jetzt läuft die RTC langsamer
> als die richtige Zeit.

Eine Ziehbarkeit von 200ppm/pF ist völlig unplausibel.

von hinz (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Aus slaa322d von TI.

von Bernd (Gast)


Lesenswert?

hinz schrieb:
> Aus slaa322d von TI.
Bei meinen letzten Quarzziehversuchen kam auch so eine Kurve raus.

Von ursprünglich 20 ppm (noch mit den falschen Lastkondensatoren) bin 
ich nach drei oder vier Versuchen dann bei 1 ppm gelandet. Spezifiziert 
war der Quarz mit +/- 10 ppm.

von Crazy Harry (crazy_h)


Lesenswert?

Also mit 4.7pF hatte ich  0.6s/h Abweichung. Hab jetzt 10pF dran und 
schau was dabei raus kommt. Wenn ich in einem Bereich bin in dem ich mit 
dem Cal-Register hin komme, reicht es mir.

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:

> ich verwende einen MCP79410 als RTC in einer Schaltung und habe nun das
> Problem, daß diese ca. 1.5s/h zu schnell läuft.

Da stimmt was grundsätzlich (also in der Hardware) nicht, denn das sind 
400ppm. Das ist weit jenseits dessen, was die Hersteller für ihre Quarze 
garantieren. Und auch ziemlich jenseits dessen, wohin man einen Quarz 
zuverlässig ziehen kann.

Ich würde also eher mal darauf tippen, dass da ein Störsignal zusätzlich 
zur Quarzfrequenz gezählt wird. Oder darauf, dass der Quarz falsch 
angepasst ist. Wobei letzteres typisch dazu führt, dass ersteres 
bevorzugt passiert...

Also: Ich würde mal die Hardware überarbeiten. Die gegenwärtige ist 
offensichtlicher Vollrotz.

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:
> Cal-Register

OSCCAL?!

Das wird ne Enttäuschung werden. :/
Damit kalibriert man NUR den internen RC-Oszillator!

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Teo D. schrieb:
> Crazy H. schrieb:
>> Cal-Register
>
> OSCCAL?!
>
> Das wird ne Enttäuschung werden. :/
> Damit kalibriert man NUR den internen RC-Oszillator!

Es geht hier nicht um einen µC.

von Crazy Harry (crazy_h)


Lesenswert?

@c-hater: MCP79410 RTC. Mag sein, daß die Schaltung "Vollrotz" ist, da 
es ein 50%iger Lochrasteraufbau ist, aber sie funktioniert :-P. Die RTC 
befindet sich auf einem S08-DIL8-Adapter mit abgetrennten Leiterbahnen 
an den Quarzanschlüssen und direkt angelötetem Quarz und Cs .... keine 
SuperProfi8LayerPlatine .... nichtsdesdotrotz schneuz dir mal die Nase 
:-)

@hinz: genau :-)

Hab jetzt +0.25s/h Abweichung und bin somit in einem Bereich, den das 
Cal-Register abdeckt: $C4. Werde ich heute mal eintragen und dann über 
einen längeren Zeitraum testen.
Das eigentliche Problem war wohl, daß in meinem Datenblatt nichts von 
externen Cs am Quarz stand und es durchaus RTCs gibt, die keine Cs 
benötigen. War für mich also nicht unglaubwürdig. Wer es nicht glaubt, 
das DB hab ich von Reichelt runter geladen.

Herzlichen Dank an die helfenden :-) und ein besonderer Dank an Mario & 
hinz.

Harry

: Bearbeitet durch User
von bingo (Gast)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:
> Das eigentliche Problem war wohl, daß in meinem Datenblatt nichts von
> externen Cs am Quarz stand und es durchaus RTCs gibt, die keine Cs
> benötigen.

Es mag sein, dass es das gibt, welche C's man braucht, hängt aber 
weniger vom IC ab, sondern fast ausschliesslich vom Quarz. Von einer RTC 
nur mit Quarz würde ich die Finger lassen, die hat eine sehr grosse 
Chance, dass sie falsch geht.

von Maxim B. (max182)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:
> Das eigentliche Problem war wohl, daß in meinem Datenblatt nichts von
> externen Cs am Quarz stand und es durchaus RTCs gibt, die keine Cs
> benötigen.

Es gibt auch RTCs, die ohne ext.Quarz arbeiten: alles in SO-Gehäuse 
drin. Z.B. DS3231 (I2C) oder DS3234 (SPI). Achtung: eine Variante von 
DS3231 mit "M" hat MEMS statt Quarz, diese Variante nimmt man lieber 
nicht.

Diese IC haben Temperatursensor und interne Kondensatoren als Array. 
Somit werden Temperaturschwankungen ausgeglichen. Wenn man überhaupt 
eine Abstimmung braucht, dann über Aging Offset Register.

Beide, DS3231 und DS3234, habe ich in meinen Projekten benutzt. Danach 
habe ich für etwas Andere wenig Lust (da man u.A. auch Platz für Quarz 
und 2x Kondensatoren spart). DS3234 ist relativ teuer, aber DS3231 
bekommt man in China günstig.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Crazy H. schrieb:
> 1.5s/h zu schnell

Das wären 18 Minuten pro Monat! Normal sind höchstens 1 Minute pro 
Monat.

Deine Schaltung ist defekt. So einen gravierenden Fehler kann man nicht 
gerade ziehen.

von Helmut Hungerland (Gast)


Lesenswert?

Wenn man eine 100uH Drossel in Serie zum Quarz einbaut, kann man ihn 
sogar noch um max. 0,1% langsamer bekommen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.