Взял я старый макет на PIC12F1822, в котором также были проблемы с запуском кварцевого генератора. Посмотрел его. Там была такая петрушка. В режиме LP и XT генератор запускался, но не запускался в HS. А мне нужен именно HS по причине, которая показана в конце поста.
Отчаявшись понять что-либо, я взял и для пробы соединил вход встроенного инвертора с питанием с помощью ёмкости 12 пФ. И о чудо! Генератор пошёл. Стоило отсоединить эти жалкие пики от питания, как генерация прекращалась.
При этом на питающей шине никаких существенных пиков 36 кГц не наблюдается. Обычные остаточные наводки.
Вот так выглядит спектр непосредственно с генератора:

Уменьшено Р Т‘Р С• 82% 921 x 579 (42.33 килобайт)

А вот это на шине питания:

Уменьшено Р Т‘Р С• 82% 918 x 576 (41.54 килобайт)

Разница в 50 дБ!
Что же это за эффект?

Самое смешное произошло дальше.
Вооружившись новым знанием, я взялся за плату с PIC18LF13K22 с намерением что-нибудь на ней подобное сделать, пусть даже это непонятно совсем, почему так происходит. Однако к моему изумлению генератор на ней заработал с полпинка без всяких переделок. Плата просто лежала пару дней без движения!

Позволю себе порезюмировать.
Несмотря на то, что в даташите нет никаких ограничений, и одни и те же цепи используются как для генераторации МГц-ого диапазона, так и для часовых и подобных кварцев, на самом деле какая-то проблема имеется. Я также некоторое время назад безуспешно пробовал запустить секундный таймер на PIC16F1823.

В то же время, если в контроллере сделано два разных генератора как для тактов, так и для часового кварца, никаких проблем не возникает.

Неоднократные вопросы непосредственно в Microchip ничего не дают. Тамошние специалисты либо похожи на роботов (а на самом деле так оно и есть, наверное), либо полная тишина в ответ.

Проблема у меня возникла из-за того, что из-за жёстких требований по уходам по частоте передатчика на 36 кГц (а при батарейном питании единственный метод - это привязка к кварцу) и весьма малых размеров устройства нужно было совместить тактовый генератор и опорный генератор передатчика. Т.е. попросту говоря, подать такты с выхода встроенного инвертора в контроллере на вход выходного модулятора.
Фрагмент схемы:

Уменьшено Р Т‘Р С• 77% 751 x 249 (33.75 килобайт)

В схеме такие отличия. Конденсаторы возле кварца - по 33 пФ. Невнятная земля возле VT2 - это общий GND. Вот в таком виде генерация идёт! В вышеупомянутом макете разница только в доп. ёмкости на питание. При этом отмечу, что входная ёмкость VT2 порядка пары сотен пФ, если не выше. И генерация идёт именно в режиме HS, в других вариантах её нет. Но в случае HS напряжение на затворе VT2 типа rail-to-rail, что позволяет полностью открывать VT2, что совершенно необходимо в моём случае.

Попытки подключить к выходной клемме кварца конденсатор 200-300 пФ вместо CMOS-транзистора ничего не даёт, нет генерации.
Отмечу также, что в исходном состоянии VT2 в схеме отключён от питания, так что нельзя заподозрить, что этот транзистор каким-то образом создаёт паразитную обратную связь через цепь стока.

В общем, я по-прежнему в недоумении по поводу реальных процессов, которые протекают во встроенной в контроллер схеме генератора, но получил такой вот странный способ запускать низкочастотные кварцы.

И PLL работает! Проверял длины задержек, масштаб соответствует частоте кварца, умноженной на 4.

Посмотрел в схеме на PIC18 - ничего не видно на шине питания, в смысле 36 кГц не видно совсем.

Сообщение отредактировал Navuhodonosor - Sep 17 2015, 14:39

Извиняюсь, что не отвечал -был в отъезде По поводу конденсаторов на питание -в смысле переменных токов это тоже самое, что и емкость на землю, единственное, что приходит в голову -возможно такое включение дает первоначальный бросок необходимый для старта генерации. Проверить можно например так -подключить эти же 12пик на другой свободный вывод контроллера и потом перевести в определенный момент его из 3го состояния в "1". Произойдет ли старт генерации?

За прошедшее время специалист из Microchip откликнулся. Он обратил моё внимание на некую таблицу в datasheet, в которой указаны возможные частоты, на которых может работать встроенный генератор с кварцем. Действительно, в таблице есть частота 32768, но это всё. Вроде как на 36 кГц не может.
Он написал, что такая схема, как я привёл (с нагрузкой в виде MOSFET), работать не может. В общем, в Microchip сами не знают, что у них собой представляет встроенный усилитель для формирования опорного генератора. Кто-то когда-то спроектировал, а дальше в новые чипы этот узел просто под копирку лепится, по-видимому.

За прошедшее время последняя схема на PIC18F13K22 прошла все мыслимые тесты, и никаких проблем с опорным кварцевым генератором нет. Так что дальнейшие шаги лежат уже в области науки.

Мне пока что не удалось построить настоящую действующую(генерирующую) модель встроенного в чип генератора. Модель могла бы объяснить феномен с запуском генератора только в присутствии MOSFET. По-видимому, нужно снять ральные параметры встроенного усилителя, тогда это многое прояснит.

Да вроде запускается, и с ОУ, и с усилительными блоками, и даже с цифровыми инверторами:

Уменьшено Р Т‘Р С• 84% 1087 x 612 (35.14 килобайт)

Это пробовали делать?:

Это всё речь о моделировании в чём? Multisim? Или в чём-то ещё?

Но дело ведь не только в этом. В модель нужно ставить реальные параметры того узла, который образует генератор. А вот со снятием таких параметров большая проблема.

Предположу, что будет достаточно измерить коэф.усиления инвертора, что вообщемто не сложно. Параметры кварца вообще должны быть известны если это не китайский ноу-нэйм.

Речь про все spice-подобные симуляторы: spice, PSpice итд, а также аналогичные параметры есть в spectre (Cadence) и в Eldo (Mentor Graphics).
Про Multisim не скажу, не использую.

Я вынужден был отвлечься на другие проблемы, так что пауза затянулась. Моделированием пока больше не занимался.

Генератор удалось запустить. Оказалось, чисто практическим путём, что с отдельными типами транзисторов схема запускается на "ура", а с другими, вроде бы не сильно отличающимися по параметрам, ни в какую.

Достоверно установлено, что представленная схема включения работает прекрасно с DMN2075U и, как ни странно, с IRLML0030TR, который имеет существенно более высокое напряжение отсечки. А вот, казалось бы, с очень похожим на DMN транзистором IRLML6344TR не запускается ни под каким видом.

Вот, уважаемые, как ЭТО можно объяснить?

Вообще говоря, я обратил внимание на входную ёмкость затвор-исток. И совершенно ожидаемо получается, что для запуска схемы нужна ёмкость порядка 300 пФ, не ниже. Что интересно, при этом частота генерации сдвинута относительно частоты кварца вниз всего-навсего на единицы Гц. Это совсем неожиданно.

Т.е. похоже на то, что для анализа нужно использовать глубоко нелинейную модель, а не линейные приближения.

Хм, по идее эквивалент транзистора (емкость 300пФ) должен работать точно также.
А вообще, чтобы не зависеть от настроения и поведения транзистора, между ним и кварцем лучше поставить копеешный КМОП буфер.