Komu potrzebne kondensatory przy kwarcu?

W dniu 2012-11-19 17:09, Piotr Gałka pisze:> Podłączenie kwarca do mikrokontrolerów itp. zawiera standardowo 2 > kondensatory. >

Zacznę od podania literatury:

>

Oczywiście może, a błędy w projekcie w obwodzie oscylatora kwarcowego są niestety częste.

Te kondensatory MUSZĄ być, jeśli nie w postaci elementów dyskretnych, to w postaci np. pojemności wejściowej układu (czasami wystarczającej).

Brak wzbudzania lub leniwe wzbudzanie (lub co gorsza obwód wzbudza się w prototypie, ale u użytkownika w gotowym produkcie bywa, że nie). Spora odchyłka od nominalnej częstotliwość drgań lub zupełnie inna częstotliwość drgań. Zbyt duża energia drgań, co może powodować, podobno, nawet uszkodzenie rezonatora kwarcowego.

Z praktyki: najczęściej błędy objawiają się (generator nie wzbudza się) w urządzeniach dobrze ekranowanych, zasilanych z baterii, gdzie moment załączenia jest łagodny. Widziałem jeden projekt PCB z długą ślepą ścieżką od oscylatora -- antena pewnie miała wyłapać szumy co by generator wzbudzić. Poradniki sugerują również rozważenie wstawienia rezystora o wysokich szumach. Badaj pracę obwodu oscylatora objawowo (tj. czy widać efekty jego pracy np. w postaci startu systemu), a nie przy pomocy oscyloskopu -- przyłożenie sondy do kwarca zwykle obudzi takiego leniucha. Przebadaj zachowanie (budzenie się) w skrajnych temperaturach i w warunkach małych zakłóceń. Zbadaj czy częstotliwość drgań jest taka jak chcesz.

ps. uwzględnij pojemności wejściowe układu do którego podłączony jest kwarc

pzdr mk

[...]

Stawiam orzechy przeciw starym skarpetom, że w oryginale było tantal/ceramic 10+.1 uF a jakiś nagorliwy redaktor poprawił tekst usuwajac plusik.

[...]

Może po prostu nie mają inżyniera pod ręką a ludzie od sprzedaży się nie znają?

10.1 uF oznacza 10u (tantal,ceramik) + 100n(ceramik).

W dniu 2012-11-20 14:17, Piotr Gałka pisze:>

Rezystor ma za zadanie ograniczać amplitudę oscylacji. Zbyt duże oscylacje powodują zniekształcenia, a nawet mogą uszkodzić rezonator. Jeśli w obwodzie generatora mamy ładne sinusy to rezystor nie jest potrzebny. O wartości rezystancji dalej.

Takie czasy... :/

Pojemności możesz oszacować poprzez zastosowanie kwarca o znanym CL i taki dobór kondensatorów dodatkowych by otrzymać częstotliwość nominalną kwarca. CL kwarca to nic innego jak pojemność współpracująca z kwarcem przy jakiej otrzymuje się częstotliwość rezonansową określoną nominałem.

Skoro Wiznet nie podaje wszystkich parametrów potrzebnych do poprawnego opracowania projektu, a w jakiś sposób jesteś na niego skazany, to niech chociaż dają ci gwarancję, że krzem układu zostanie nie zmieniony, albo o wszelkich zmianach w krzemie będziesz informowany (i za każdym razem, albo ryzykujesz, albo przeprowadzasz badania obwodu oscylatora np. skrajne temperatury, czy badanie marginesu rezystancji szeregowej). :/

Dobrym pomysłem wydaje się w takiej sytuacji zastosowanie po prostu zewnętrznego generatora.

Co do podawanych w datasheetach parametrów: Nowy projekt, badania ok. Dalej -- seria próbna. Sygnał z produkcji, że w kilku sztukach (na kilkadziesiąt) serii próbnej nie pracuje zegar. Szybko ustalam, że oscylator nie startuje (tudzież nagle staruje po przytknięciu sondy oscyloskopu). Zaglądam na www producenta i datasheeta, i jeszcze raz analizuję obwód oscylatora. I zonk... dałem za duże pojemności w stosunku do wartości określonych w datasheecie... Po powrocie do domu coś mnie tchnęło, że przecież nie wziąłem tych pojemności z sufitu -- jeszcze raz zaglądam do datasheeta -- tym razem zarchiwizowanego: no i tam inne wartości niż w datasheecie na stronie www! Fakt, że datasheet którym się posługiwałem na etapie projektu miał status "preliminary".

Jak wyżej napisałem: rezystancją szeregową ograniczamy oscylacje co powinno zmniejszać oscylacje, zwłaszcza gdy są tak duże, że przebieg mocno zniekształcony, co również może mieć wpływ na EMC.

Reguła kciuka jest taka, że całkowita rezystancja Rs (rezystancja wyjściowa wzmacniacza plus ewentualny rezystor wyjściowy) powinna być zbliżona do rezystancji kwarca w rezonansie (wartość powinna być dostępna w dokumentacji kwarca). Obecnie producenci układów tak dobierają ową rezystancję wyjściową wewnętrznego wzmacniacza, że nie ma zwykle potrzeby stosowania rezystora przy typowych elementach. Jeśli producent przewiduje różnorodne kwarce, to np. udostępnia regulację rezystancji wyjściowej wzmacniacza poprzez np. fuse-bity. Kwarce z zakresu > 1 MHz mają zwykle rezystancję strat wyraźnie mniejszą niż 1k, ale już dla kwarców zegarkowych 32768 Hz wartość kilkunastu, kilkudziesięciu kilo jest typowa.

Jeśli wstawiasz 1k to warto sprawdzić rezystancję graniczną przy jakiej generator jeszcze startuje. Jeśli rezystancja graniczna jest większa najmniej 3 krotnie nad to co wstawiłeś to ok. Jeśli praca ustaje wcześniej, to znaczy że margines bezpieczeństwa jest naruszony.

No to badania albo zewnętrzny generator albo ryzyko :-)

pzdr mk

Daje sie elektrolit lub tantal + typowo rownolegle 100n. Tantal jak ma ma chodzic dlugo, elektrolity ida na projekty ekonomiczne, mowa o projektach z cyfrowka.

10.1uF co bez problemu mozna wychwycic jest bledem. Po co kondensatory przy kwarcach? To pytanie podchwytliwe czy jak? Nawet jak kwarc wpadnie w oscylacje to odchylka od F nominalnej bedzie tragiczna.

Ostatnio montowalem kilka miernikow czestotliwosci i bez zastapienia jednego kondensatora trymerem, nie widze mozliwosci poprawnego zestrojenia. Tak jeszcze dopytam bo tego nie spotkalem, czy u kogos poprawnie pracuje generator wbudowany w uC z rezonatorem nie obciazony pojemnoscia 2x18pF lub wieksza? Pomijajac obciazenie wbudowane w AVRy, wlaczane fuse bitami.

Zapewne odchyli od F nominalnej, o ile? Z teorii jestem noga.

jan kowalski wrote: [..]

Tak mi się przypomniało, naprawiałem kiedyś analogowe radiotelefony, zwało się to RSŁA, notorycznie zwarć dostawały tantale na zasilaniu. Nie wnikaliśmy w przyczynę.

Tantale są bardzo wrażliwe na przepięcia. P.G.

Urządzenie miało swoją przetwornicę 12V - 24V, bardzo dobrą, nie neguję że mogły jakieś szpilki przy rozruchu silnika w samochodzie przejść ale szczerze wątpię, jedyne co nam do głowy przychodziło to podwyższona temperatura, ale jak wspomniałem: nie wnikaliśmy, wymiana tantala i następny.

No co Ty? Na stare late głupawka?

[...]