У меня есть два чипа, использующих 8 MHz резонаторы. Но в даташитах рекомендованые схемы подключения несколько отличаются. В одном - рекомендуют конденсаторы 20 pF, в другом 27 pF. В одном рекомендуют параллельно кварцу поставить 2 MOhm резистор, в другом - последовательно 100 Ohm. Частота обоих генераторов одинаковая.

Что здесь критично, а что не очень? Почему схемы разные? Почему конденсаторы разные? Это важно, или это шорог ресниц? Какой номирал пойдет за универсальный - 20 или 27?

Проблема еще в том, что я собрал с десяток плат, и в одной из них генератор запускается крайне нестабильно.

Схемы генераторов в чипах, возможно, разные. Еще нужно обратить внимание на требования к резонатору в даташите на чип (емкость, резонансное сопротивление). Обычно это некритично, но иногда на дешевых кварцах может капризничать.

Когда-то считал. Надо знать кажись емкость резонатора, и тогда по формуле считаются конденсаторы. С конденсаторами надо учитывать и емкость выводов + емкости дорожки до резонатора. Если резонатор совсем крохотный, то может быть и совсем без конденсаторов придется ставить.

Все зависит только от резонатора. Сколько на него написано в даташите лоад капаситенс (если инода не указывается или пишется S в маркировке, значит частота указана для последовательного резонанса), столько и ставить, в смысле приблизительно раза в два больше (они эквивалентно последовательно) минус емкости входа-выхода и паразитные монтажа (т.е. минус по 4-8 пик - реально не критично, ну будет отклонение на 300-400Гц, все равно должен генерить, если питание не 1-1.5 В - там уже обычный КМОП становится тормознутым и может действительно не хватить петлевого усиления). При нормальных кварцах практически нереально, чтобы генератор не запустился на 8МГц на современном КМОПе. Ибо небуферезированный инвертор, стоящий внутри чипа врядли имеет усиление меньше 10 (буфферизированный - гораздо больше), а фазосдвигающая на 180 градусов pi цепочка в виде двух коденсаторов и индуктивной составляющей эквивалентного сопротивления кварца в схеме параллельного резонанса (Пирс на инверторе) между резонансной (чистый последовательный резонанс с только эквивалентным активным сопротивлением - не хватит поворота фазы - не работает здесь) и антирезонансной (частота с учетом емкости обкладок пластины и ножек) имеет ослабление гораздо меньше 10. Нельзя брать кварцы с помойки без маркировки - все, что можно сказать. Что касается резистора обратной связи - от 100кОм до 5МОм обычно адекватны. последовательный резистор ставится для двух целей - ограничить мощность на кварце и уменьшить вероятность возбуда на гармошке, но не 100 Ом. На 8МГц уже обычно не ставится. Опять таки, зависит от производителя кристалла, а не производителя чипы.
Кое-что по резисторам http://www.ti.com/lit/an/szza043/szza043.pdf разделы 6.1.1 и 6.1.2
Вот на 100МГц с такими генераторами у нас иногда возникают проблемы.

Сообщение отредактировал ledum - May 11 2013, 11:30

Да, платы одинаковые? Просто цепи кварца очень слаботочные и ловят все подряд. Кварц должен быть как можно ближе к мелкосхеме, и как можно дальше от других цепей.

... генератор запускается крайне нестабильно.
Вы б написали что за контроллер и какой кварц, или кварцы? И после сборки или до сборки? Сборка ручная или в печке?
Причин может быть много от плохого производителя, перегрева, неверных параметров кварца, неверной разводке участка на плате где ставиться кварц.

Выходное сопротивление буфферизированного инвертора типовое 25-400 Ом, небуфферизированного - 10-100 Ом, эквивалентное последовательное сопротивление кварца на первой гармошке 5-15 Ом, паразитной емкости пластины - 2-6 кОм, еще меньше - раза в 4 - нагрузочные емкости - не такие они уже и высокомные эти цепи на 8МГц. Вот на 32кГц - таки да. На соплях на тайнилоджик на 10 МГц легко получаются минус 140дБн/Гц на 1 кГц фазовых шумов - а это косвенно указывает на их помехоустойчивость на этих частотах.
Не, конечно если чипа генератора К561ЛН2 выпуска 93-99гг на пластинах с помойки, да еще и на 5В, то все может быть

Сообщение отредактировал ledum - May 11 2013, 11:49

У меня часы сбивались. на 32768.

Понятно. Платы одинаковые. Я печатки заказал. Кварц в сторорне и близко к чипу. Питание - пять вольт.
Что характерно - когда я смотрю ножку кварца осциллографом и касаюсь "землей" щупа (кольцом вокруг острия щупа) корпуса кварца - то он запускается.

Я, правда, "левые" конденсаторы поставил. Первые два устройства собрал с известными конденсаторами - работает отлично. Потом четыре - с неизвестными, но шедшими в комплекте к генератору 6 Мегагерц. Я не знаю точного номинала. Три работают отлично, а один - когда как.

Сейчас в командировке. Вернусь - начну менять по одному конденсаторы на те, что знаю точно емкость.

Я правильно понял, что лучше чуть меньше емкость поставить, чем чуть больше? То есть, если мне надо сейчас купить бобину конденсаторов, то лучше брать 20, 22 или 27 pF? Область применения - обвязка 8 MHz кварцев у STM32 и TDA5051.

Проблема с одним экземпляром модема TDA5051

Сообщение отредактировал igorle - May 11 2013, 12:03

Нет.

Контроллер TDA5051
Кварц - HC49S 8MHz
Плата печатная двусторонняя. Пять на пять сантиметров. Элементов мало. Кварц близко к чипу. С этой стороны от чипа кроме кварца с конденсаторами и конденсатора по питанию ничего нет. Все поле вокруг "залито" землей.
Сборка ручная.
Фото приложить не могу. В командировке.

К разводке претензий тогда нет. Просто я уже видел в серийном изделии, когда контроллер на одной стороне платы а кварц на другой.

Мы к STM32F от 103 ... 417 ставим от 15...18 pf, Но кварцы у нас 12 ...25Mhz в основном SMD, разные. За стандартный y многоих производителей принята емкость C0=18pF, остальные емкости под заказ.

Для LPC разных ипостасей (2103, 2468, 2478, 175x, 177/8x) и кварцев HC49S 12МГц уже давно и успешно работают 20пФ и 22пФ

Народ, какие типоразмеры-емкости и LPC-STM? О чем вы? Все должно быть предоставлено поставщиком/продавцом кварца
Вот кусок прайса некой нормальной конторы. Все по полочкам, в том числе и нагрузочные емкости - грубо говоря, деленные пополам номиналы конденсаторов на ножках инвертора. А 20пФ там или 27пФ - это только при какой нагрузочной емкости производитель гарантирует попадание по всем своим ppm - т. е. точность настройки и уход в диапазоне температур на момент поставки. Без учета временного старения, как правило. А 18 или 27 пФ от балды, по опыту соседей или предыдущей разработки - ССЗБ _никаких претензий к производителю резонатора не может быть. Хотя генераторы при 5В как правило работают в о-о-очень широком диапазоне этих емкостей. Если чипа не паливо. Ну, уйдет частота за пределы обещанных допусков.

Сообщение отредактировал ledum - May 11 2013, 17:09