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Quarz an CPLD

Hallo, habe hier einen MAX II CPLD von Altera, dem ich einen kleinen SMD-Quarz zwischen zwei Pins gehängt habe. Dazu natürlich 1Meg parallel und die beiden 22pF-Kondensatoren gegen Masse. Im CPLD habe ich dann einen Inverter realisiert, den Eingang als Schmitt-Trigger definiert.

Leider schwingt das Ding nicht an. Durch das 1Meg in Kombination mit den

22pF schwingt das Teil als RC-Oszillator bei ca. 80kHz. Schaut man genau rein, sieht man die Quarzfrequenz (13MHz) mit ganz niedriger Amplitude (einige 10mV) überlagert. Lötet man einen größeren Quarz rein, schwingt das Ding auf seinen 13MHz an.

Beim SMD-Quarz reicht manchmal anfassen, damit er anschwingt.

Tja, da ich bisher mit der Standardschaltung nie Probleme hatte, habe ich mich auch noch nie damit näher befasst. Nun habe ich mal ins Quarz-Kochbuch und mir den Pierce-Oszillator genauer angeschaut. Da steht nun, dass der 1Meg als Gegenkopplung dient, um das Gatter ein wenig zu linearisieren. Das löst bei mir nun doch Unbehagen aus, da ich erstens bisher davon ausging, dass der Oszillator nur wegen der Schmitt-Trigger-Eigenschaft schwingt und zweitens so ne Linearisierung bei einem CPLD-Gatter reichlich undefiniert sein kann.

Jedenfalls habe ich den Eingang nun als normalen CMOS-Eingang definiert und nun funktioniert das erstmal. Allerdings bin ich da jetzt sehr unsicher. Wie realisiert man nun wirklich einen zuverlässigen Quarzoszillator? Ist das mit dem CPLD, der ja keine extra dafür vorgesehenen XTAL-Pins hat, überhaupt zuverlässig machbar oder soll ich da lieber ein externes Single-Gatter spendieren, und wenn ja, welches?

Michael

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Michael Rübig
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74HC04. Oder mit 74HCU04 = unbuffered , weniger Phasendrehung aber auch weniger Verstärkung.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Rafael Deliano schrieb:

Das habe ich nach der Lektüre des Quarzkochbuchs auch erkannt. Aber die Frage ist, ob das bei einem CPLD-internen Inverter überhaupt zum gewünschten Ergebnis führt und der künstliche Verstärker dann nicht einfach hochfrequent schwingt. Vor allem, wie beweist man, dass es immer funktioniert?

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Michael Rübig

Basiert auf der impliziten Annahme daß es CMOS mit symmetrischen P und N Fets ist. TTL, NMOS usw. wären heikler. Die Sorte Verstärker in CMOS ist aber recht gängig und kann dann auch für simple Nf-Anwendungen verwendet werden. Fast wie invertierender OP:

---C---R1--+--R2-------+---- | | +--Inverter-+

Arbeitspunkt liegt fest auf Vcc/2 und der Querstrom ist üppig, aber ist relativ schnell und billig.

Wie ja gesehen: der SMD-Schrumpfquarz verhielt sich anders als normaler Quarz. Würde mich nicht wundern wenn er im Datenblatt deutlich höheren Serienwiderstand angegben hat.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Da stimmen vermutlich die Lastkondensatoren fuer den SMD-Quarz nicht. Hast Du mal andere (z.B. kleinere) probiert?

Ohne den 1M kommt man nicht in den linearen Bereich und damit reicht das Rauschen in der Stufe nicht zum Anschwingen. Ich habe schon Schaltungen (vor dem Re-Design ...) erlebt, da schwang das zwar trotzdem an, aber alle paar Monate mal nicht und ueberhaupt nur wenn die Versorgung ruckartig hoch kam. Wenn ich sie langsam aufdrehte blieb alles still und es gab unter den Leuten die das nicht glauben wollten einige lange Gesichter. Manche liessen auch ein "Ach du Sch....e!" ab :-)

Professionell am besten so etwas:

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Liegt selbst in Einzelstuecken deutlich unter einem Dollar, kenne aber Eure Preise nicht.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Standardverfahren, der Anwender ist immer der Dumme :-)

Saludos Wolfgang

--
Meine 7 Sinne:
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Wolfgang Allinger   Paraguay             reply Adresse gesetzt !
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Wolfgang Allinger

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