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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 36MHz Quarz schwingt mit 12 MHz


Autor: Josef (Gast)
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Hallo

Ich versuche gerade einen AT89S8253 Controller zum laufen zu bringen.
Funktioniert sowit auch gut, nur das der 36 MHz Quarz nur mit 12 Mhz 
läuft.
Den Quarz habe ich von Reichelt bestellt.
In der Artikelbeschreibung stand etwas von Modus 3 Oberton, habe ich den 
falschen Quarz gekauft?
Was muss ich ändern damit ich auf 36 Mhz komme?

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Du brauchst wohl einen Grundton-Quarz.
Ein Obertonquarz benötigt normalerweise eine Oszillatorschaltung mit 
einem Schwingkreis, der auf den gewünschten Oberton abgestimmt ist.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Andreas K. (a-k)
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Es gibt praktisch keine Grundwellenquarze mit 36MHz - bei 20-25MHz ist 
meistens Schluss. Du hast einen Oberwellenquarz, der mit einem speziell 
dafür konstruierten Oszillator auf die dritte Oberwelle gezwungen wird. 
Ohne spezielle Konstruktion schwingt er daher auf ca. 12MHz.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Das Datasheet dieses Controllers macht übrigens bei 24MHz schon schlapp.

Autor: Michael G. (linuxgeek) Benutzerseite
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Das mit den Oberton-Quarzen scheint ja eine echt beliebte Falle zu 
sein... vielleicht gibt es fertige Oszillatoren in diesem 
Frequenzbereich. Wo ist da eigentlich die Obergrenze? Ich habe einen 
Quarzoszi auf meinem FPGA-Board, der mit 50MHz schwingt...

Autor: Josef (Gast)
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Stimmt im Datasheet dieses Controllers steht wirklich 24MHz.
Da hab ich wohl etwas durcheinander gebracht!
Werde mir jetzt ncoh einen 24 MHz Quarz kaufen müssen, oder kann ich
den 36 Mhz Quarz verwenden? (schwingt dann eben nur mit 12 MHz)

Danke für die schnelle Antwort!

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Wenn 12MHz CPU-Takt von der Ablaufgeschwindigkeit für die geplante 
Aufgabe reichen, dann kannst du den Quarz dranlassen, negative 
Seiteneffekte gibt es keine. Wenn es nicht reicht, dann ist eben ein 
24MHz-Quarz fällig.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Einen kleinen Nebeneffekt gibt es schon: Die Grundwelle liegt nicht 
zwangsläufig genau auf 1/3, sondern kann ein bischen daneben liegen. 
Wenn da eine Uhrzeit mitläuft, wird man das merken.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Bei einem 24MHz Quarz sollte man genau aufpassen, dass man wirklich 
einen Grundtonquarz erwischt. In dem Bereich gibt's beides.

Autor: Jojo S. (Gast)
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Für einen Enc28j60 habe ich auch gerade einen 25Mhz Quarz bei Reichelt 
bestellt. In der kleinen Bauform haben die nur einen Q mit 3.Oberton, 
heist das also das der mit dem Enc auch nicht funkioniert?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Es geht schon: Man muss einen Serienschwingkreis mit der Grundfrequenz 
(also Spule + C in Reihe) parallel zum Quarz legen. Als Spule irgendwas 
im 1-2 stelligen µH Bereich nehmen, und den passenden C dazu (der 
irgendwo im 2-3 stelligen pF Bereich liegt) berechnen.
Dadurch wird die Grundwelle quasi kurzgeschlossen.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Michael G. wrote:

> Wo ist da eigentlich die Obergrenze?

Bei den Quarzen wie schon erwähnt zwischen 20 und 25 MHz. Die höchste 
Quarzfrequenz, die als Grundton noch einigermassen im Privatkundenhandel 
gängig ist, ist 25MHz. Weil man diese Frequenz für manche 
Ethernet-Controller braucht. Jedefalls muss man oberhalb 20MHz genau 
aufpassen was man kriegt.

> Ich habe einen Quarzoszi auf meinem FPGA-Board,
> der mit 50MHz schwingt...

Ist normal. Nur wird dieser Oszillator eben als Obertonoszillator 
arbeiten.

Spätestens ab grob 100MHz pflegt man Taktfrequenzen mit niedrigeren 
Oszillatoren und PLL zu erzeugen. Gern auch chip-intern, weil solch 
hochfrequenze Signale auf Platinen unschöne Nebenwirkungen haben.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Johannes Stratmann wrote:

> Für einen Enc28j60 habe ich auch gerade einen 25Mhz Quarz bei Reichelt
> bestellt. In der kleinen Bauform haben die nur einen Q mit 3.Oberton,
> heist das also das der mit dem Enc auch nicht funkioniert?

Yep. CSD beispielsweise hat welche, R nicht. Ist nur konsequent, denn R 
hat ja auch keinen ENC.

Autor: Jojo S. (Gast)
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danke, ich wusste doch da ist ein Haken bei diesen Obertonquarzen :-)

Autor: Michael G. (linuxgeek) Benutzerseite
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Jupsi... und mit Bauteilen, die den Oszillatorschaltkreis integriert 
haben, sind sie erstmal nicht verwendbar...

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Dann kauf doch gleich so ein Quarzoszillator 36MHz. Das spart einen Pin 
am µC und die beiden C brauchst du auch nicht. Ist halt nur ein wenig 
teurer...

Sven

Autor: Andreas K. (a-k)
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Und was soll er mit einem 36MHz Quarzoszillator bei einem 24MHz 
Controller anfangen?

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Sven Stefan wrote:
> Dann kauf doch gleich so ein Quarzoszillator 36MHz. Das spart einen Pin
> am µC und die beiden C brauchst du auch nicht. Ist halt nur ein wenig
> teurer...
Und nutzloser. Weil der Controller nicht mehr anläuft. Oder falls er 
tatsächlich nach dem Reset den Allerwertesten hochbekommt, ist nach 
Speicherzugriffsfehlern und klemmender Peripherie sehr schnell wieder 
Schluß.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Ja ok. Natürlich vorausgesetzt der µC bringt den Takt. Ich habe mich 
halt dieser Tage auch gerade gefragt, warum es keine 48MHz 
Grundtonquarze gibt (für einen PIC18F) und bin bei meinen Recherchen auf 
die Oszillatoren gestoßen. Ich wollte damit nur zum Ausdruck bringen, 
dass damit eine unkomplizierte Takterzeugung möglich wäre. Bisher hatte 
ich max. 20MHz verbaut und dafür hatte ich halt immer Quarze genommen.

Gruß
Sven

Autor: Arc Net (arc)
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Sven Stefan wrote:
> Ja ok. Natürlich vorausgesetzt der µC bringt den Takt. Ich habe mich
> halt dieser Tage auch gerade gefragt, warum es keine 48MHz
> Grundtonquarze gibt (für einen PIC18F) und bin bei meinen Recherchen auf
> die Oszillatoren gestoßen. Ich wollte damit nur zum Ausdruck bringen,
> dass damit eine unkomplizierte Takterzeugung möglich wäre. Bisher hatte
> ich max. 20MHz verbaut und dafür hatte ich halt immer Quarze genommen.
>
> Gruß
> Sven

Es gibt sowas schon...
http://www.abracon.com/Resonators/ABM10.pdf
http://www.kds.info/data/pdf/016E.pdf
Nur fällt mir nichts ein, wo man bei diesen Frequenzen Quarze verwendet. 
Entweder hat man deutlich tiefere Frequenzen und eine PLL oder nimmt 
direkt Oszillatoren.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Soweit ich mich erinnere haben die PIC18 eine PLL drin, die derart 
hochfrequente Quarze überflüssig macht.

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Ich hab mir das Blockschaltbild gerade noch mal angeschaut. Ihr habt 
natürlich recht. Mit den richtigen Einstellungen müsste die CPU auch mit 
48MHz arbeiten, obwohl nur ein 4MHz Quarz dran hängt. Das find ich ja 
mal richtig gut. Ich dachte immer, dass die PLL nur zum Erzeugen des USB 
Taktes benötigt wird.

Schönen Abend noch
Sven

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