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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Quarz Controller


Autor: Andi (Gast)
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Hallo,

ich habe eine Frage zum Bauteil Quarz

Ich habe einen Controller der einen Quarz benötigt. Nun steht im 
Datenblatt als Beispiel Schaltung 50 ppm und 30 pf.

1) Was heißt 50 ppm? Ist es besser einen Quarz mit 25 ppm zu verwenden ?

2) Wenn ich nun mehrere dieser Controller habe, kann ich dafür einen 
gemeinsamen Quarz verwenden?

3) Nun habe ich bei verschiedenen Distris geschaut. Diese bieten den 
Quarz mit der gewünschten Frequenz nur mit 16 pF an. Kann ich nun 
einfach ein Keramik Kondensator parallel Schalten?

Vielen Dank für die Antworten und Schöne Grüße

Andi

Autor: Michael G. (linuxgeek) Benutzerseite
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Andi wrote:
> Hallo,
>
> ich habe eine Frage zum Bauteil Quarz
>
> Ich habe einen Controller der einen Quarz benötigt. Nun steht im
> Datenblatt als Beispiel Schaltung 50 ppm und 30 pf.

30pf ist wahrscheinlich die Lastkapazitaet und die 50ppm heisst eine 
Abweichung von 50 "parts per million", demnach ist ein Quarz mit nur 
25ppm besser, allerdings sollte man dann einen der beiden 
Lastkondensatoren regelbar machen, so dass man feintunen kann, sonst 
wird man eine solche Genauigkeit nicht erreichen koennen.

>
> 1) Was heißt 50 ppm? Ist es besser einen Quarz mit 25 ppm zu verwenden ?
>

Siehe oben.

> 2) Wenn ich nun mehrere dieser Controller habe, kann ich dafür einen
> gemeinsamen Quarz verwenden?

Nein, aber es gibt Controller, die den Systemtakt als Option wieder 
ausgeben, z.B. der Tiny2313 und die ganz neuen AVR.

>
> 3) Nun habe ich bei verschiedenen Distris geschaut. Diese bieten den
> Quarz mit der gewünschten Frequenz nur mit 16 pF an. Kann ich nun
> einfach ein Keramik Kondensator parallel Schalten?

Ich verstehe nicht ganz...

>
> Vielen Dank für die Antworten und Schöne Grüße
>
> Andi

Ciao Andi

Autor: Andi (Gast)
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Hi,

Ok, vielen Dank schonmal bin schon um einieges Weiter. Das Problem ich 
finde keinen Quarz mit den benötigten 30pf. Sondern nur einen mit 16 pf. 
Was kann ich nun tun. Ist ein Quarz mit geringerer Kapazität besser?

Schöne Grüße

Autor: Andreas K. (a-k)
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Wenn du damit eine genaue Quarzuhr betrieben willst, sind solche Fragen 
wichtig. Wenn nicht - vergiss es und nimm die übliche Beschaltung.

Autor: Andi (Gast)
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Hi,

was meinst Du mit genauer Quarz Uhr betreiben willst.  Ich denke das ich 
die Tolerance 50ppm bzw Toleranz ±0,05 einhalten muss!

Also ist dann für mich schon entscheidend.

Schöne Grüße

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Andi (Gast)

>finde keinen Quarz mit den benötigten 30pf. Sondern nur einen mit 16 pf.

Nimm den und schalte 22pF dran. Das funktioniert fast immer.

>Was kann ich nun tun. Ist ein Quarz mit geringerer Kapazität besser?

Nein.

 Andi (Gast)
Datum: 09.02.2008 19:10

Hallo,

>1) Was heißt 50 ppm? Ist es besser einen Quarz mit 25 ppm zu verwenden ?

50ppm = 50 Parts per Million, also die Toleranz, 50 Millionstel = 
0,005%!
Das reicht für so ziemlich jeden uC. 25ppm sind nicht nötig.


>2) Wenn ich nun mehrere dieser Controller habe, kann ich dafür einen
>gemeinsamen Quarz verwenden?

Kommt drauf an. Das sollte man dan besser puffern. Sprich, vom 
Oszillatorausgang (meist XTAL2) auf einen Puffer (Z.B. 74HC04). Der kann 
dann mehrere uC mit einem Takt versorgen, ideal nochmal über je ein 
Gatter gepuffert.

>3) Nun habe ich bei verschiedenen Distris geschaut. Diese bieten den
>Quarz mit der gewünschten Frequenz nur mit 16 pF an. Kann ich nun
>einfach ein Keramik Kondensator parallel Schalten?

Nein. Nimm einfach die 16 oder 22pF. Das passt meist.

MFG
Falk

Autor: Andreas K. (a-k)
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Das ist die Toleranz vom Quarz, nicht die von der anzuschliessenden 
Lastkapazität.

Autor: Andi (Gast)
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OK,

was micht wundert. Es steht im Datenblatt gar nicht drin welche 
Kapazität der Quarz benötiegt?

Außerdem habe ich momentan ein rießieges Problem meine Bauteile zu 
finden die ich benötiege. Ich versteh das gar nicht, die meisten Distris 
haben diese Bauteil wie zum Beispiel diesen Quarz nicht (nicht mit 
30pF)?

Schöne Grüße

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andi (Gast)

>was micht wundert. Es steht im Datenblatt gar nicht drin welche
>Kapazität der Quarz benötiegt?

Kann es auch nicht, das bestimmt der Quarz.

>finden die ich benötiege. Ich versteh das gar nicht, die meisten Distris
>haben diese Bauteil wie zum Beispiel diesen Quarz nicht (nicht mit
>30pF)?

Dann nimm einen anderen. Das ist nicht so kritisch.

MfG
Falk

Autor: Galenus ein Reisender (Gast)
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Hallo Andi,
Der englische Ausdruck parts per million (ppm, zu deutsch Teile pro 
Million) steht für die Zahl 10−6 und wird in der Wissenschaft für den 
millionsten Teil verwendet, so wie Prozent (%) für den hundertsten Teil 
steht. Dabei ist die Frequenzstabilität angesprochen. Der Quarz hat 
Abweichung von der Frequenzstabilität. Bedingt durch Mutter Natur 
Temperatur und Väterchen Zeit Alterung des Quarzmaterials kann ein Quarz 
von der Frequenz wandern. Die Stabilität ist damit nicht mehr 
gewährleistet. Je niedriger der Wert desto besser. Es gibt auch einen 
Quarzofen um die Temperatur des Quarzes zu stabilisieren. Die Firma 
Murata ist da eine solide Addresse. Ein Quarzofen ist z.B. Murata BM500N 
PTC OCXO Clips + 10MHz Xtals (Qty.2+2). Man kann mit einem Quarz 
mehrerer Controller betreiben. Die Kollegen in der Eifel haben da 
sicherlich einen für deine Bedürfnisse. http://www.quarztechnik.com/ Ruf 
mal an oder mach eine Reise in die Eifel nach Daun oder schick eine 
Email mit deiner Zeichnung bzw. deinen Spezifikationen und 
Anforderungen. Falls du noch Hilfe brauchst. Frag die Amateurfunker. 
http://www.darc.de/ Die sind immer auf der Schwingung 
http://www.dj4uf.de/lehrg/a13/a13.html

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Wenn du mehrere Controller mit einem gemeinsamen Takt versorgen willst, 
könntest du auch einen Quarzoszillator nehmen.

MfG Spess

Autor: Christian R. (supachris)
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Andi wrote:
> OK,
>
> was micht wundert. Es steht im Datenblatt gar nicht drin welche
> Kapazität der Quarz benötiegt?
>
> Außerdem habe ich momentan ein rießieges Problem meine Bauteile zu
> finden die ich benötiege. Ich versteh das gar nicht, die meisten Distris
> haben diese Bauteil wie zum Beispiel diesen Quarz nicht (nicht mit
> 30pF)?
>
> Schöne Grüße

Du musst die Lastkondensatoren in Abhängigkeit der Anforderungen des 
Quarzes berechnen und nicht umgekehrt.

Der Wert für die Last-Kondensatoren ergibt aich folgendermaßen:

C = 2x CL - Cpar

C: Lastkondensator
CL: Lastkapazität des Quarzes
Cpar: Parasitäre kapazitäten (Anschlussbeide des Controllers, Leitungen 
zwischen Controller und Quarz)

Beispiel: Dein Quarz will 16pF Lastkapazit sehen. Die parasitären 
Kapazitäten sind meist schwer zu bestimmen, bei ordentlichem Layout etwa 
10pF.

C = 2x 16pF - 10pF = 22pF

Du musst also an jeden der beiden Pins des Quarzes 22pF nach Masse 
schalten.

Alles klar?

Autor: Karl (Gast)
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Manche Controller haben auch schon interne Kapazitäten, ob nun gewollt 
oder nicht. Könnte man auch noch berücksichtigen, wenn es denn genau 
werden soll.

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