Есть у AD хороший ПНЧ - AD7741. И дешево, и линейность очень приличная. Решил тактировать ее от часового кварца - появилась проблема. Плохо запускается встроенный генератор. В пдф-ке ограничений по нижней частоте генератора не нашел (от 0 Гц), но ясно, что это для внешнего тактирования. Как ни странно, запуск несколько облегчает нагрузка в виде мегаомного резистора по выходу. Игра с емкостями нагрузки для кварца результата не дала. Что посоветуете (вариант тактирования от более ВЧ кварца с последующим делением выходной частоты остается как крайний случай)?

Искать кварц на пластинке размером с большой палец руки. Только внешнее тактирование будет дешевле и меньше по объему. Часовой кварц - это камертон, у него другие характеристики, в частности высокое активное сопротивление при очень большой приведенной индуктивности. На него нужна специфическая схема возбуждения, на которую обычно генераторы не рассчитывают. Можно на КМОПе рядом собрать генератор на часовом кварце.

Хороший ПНЧ, но я работал с внешним генератором 5МГц. Думаю, что должен он работать и с часовым кварцем, но кварцевые генераторы - капризные устройства, да и от кварца запуск зависит, я бы посоветовал генератор отдельно собрать. Что интересно, на входную частоту есть требования по скважности.

Во-первых, нужно заземлить корпус кварца (если он металлический). При этом в ряде случаев можно обойтись и без доп. ёмкостей (кстати, каковы их номиналы у Вас?).
Во-вторых, мегаом последовательно с кварцем - многовато. Следует выбирать сопротивление в диапазоне 10-100кОм.
В-третьих, если это не помогло, нужно тщательно промыть плату в районе кварца, чтобы минимизировать утечки.

Конденсаторы пробовал от 30 до 1000пФ. В конце концов оставил 100 пФ. А резонаторы - китайские (?) цилиндрические (что-то типа DT-26) и наши "лодочки". Похоже, придется делать внешний генератор - изделие пойдет в серию и чудес не хочется. Я первый образец сделал и все было нормально. При отладке второго обратил внимание, что долго и нестабильно запускается генератор. Никогда не занимался генераторами на логике, может, кто подскажет схемку как раз для часового кварца?

Два КМОП (HC) инвертора последовательно, каждый шунтирован резистором 1 МОМ. кварц между выходом второго и входом первого. Третий для буферизации генератора.
Стандартные генераторы в микросхемах рассчитаны на работу с резонаторами с сопротивлением потерь 10 -100 ом. А у часового - 10 - 100 Ком, при этом добротность под 80 000. Нужно большое входное сопротивление усилителя.

Ёмкости слишком велики. Их нужно выбирать в диапазоне 0-16 пФ, при условии заземлённого корпуса кварца.
Я бы не торопился ваять внешний генератор, не разобравшись с причиной нестабильной работы существующего.
Схемма включения часового кварца - самая обычная. Вот, например, такая:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла



Для предлагаемой Вами схемы это вовсе не так. Схема запуска кварца на частоте последовательного резонанса, как раз наоборот, должна иметь низкое входное сопротивление - иначе генерации не будет, или будет на какой угодно отличной от требуемой частоте... В предлагаемой Вами схеме входное сопротивление будет составлять десятки килоом, и кварц может не запуститься.
Вообще, часовые кварцы не предназначены для генераторов на частоту последовательного резонанса - именно из-за большого эквивалентного омического сопротивления.

Часовые кварцы как раз калиброваны на последовательный резонанс с параллельной кристаллу суммарной емкостью 6 или 12.5 пф. Параллельный резонанс отстоит герц на 30 от частоты 32768. Хотел бы я посмотреть на часы в режиме параллельного резонанса...
Схема нормальная т.к. входной каскад работает почти в режиме преобразователя ток - напряжение. Я неточно выразился, надо было писать, что входной каскад обычно используемой схемы требует существенной больший ток через резонатор.
Землить корпус полезно, но на качество запуска не влияет почти - емкость на землю - 2-3 пф, это порядка 2 Мом емкостное сопротивление на рабочей частоте. Последовательное сопротивление сильно посадит добротность.
В схеме, которую Вы привели, тоже используется последовательный резонанс с 6 пф нагрузочной емкости, и включение с поворотом фазы, чтобы убрать второй инвертор.

Может я что-то недопонял, но DS_ рассказал про генератор на последовательном резонансе, а Stanislav привел схему генератора на параллельном резонансе. Вторая схема (или аналогичная) насколько я знаю применяется в большинстве RTC, встроенных в МК. Кого именно я недопонял?
Кстати, с длительным временем (до секунды) и неустойчивостью (нестабильная частота) запуска часового кварца я не так давно сталкивался на MSP430. В его (MSP430F1132) даташите рекомендуется на выход генератора устанавливать резистор ("об землю") 5,1МОм, правда эта рекомендация для питания ниже 2,5В дана. В моей схеме питание было 3,3В, но установка резистора реально улучшила стабильность запуска. Хотя время запуска еще больше увеличилось. Кварц был применен типа DT-38T (цилиндр 3х8мм, -10...+60С), доп. емкости на выводы кварца 12 пФ, в генератор MSP430 встроены 12,5 пФ.

Обе схемы последовательного резонанса. Во второй есть фазовращатель на 2х конденсаторах, чтобы не включать второй инвертор. Запуск кварца и должен занимать порядка секунды - добротность 80 000, частота 32768 гц - считайте время нарастания колебаний.

Не могу согласиться. Моделирование такой схемы указывает, что для генерации используется C0, а не эквивалентное L1C1 кварца. А в схеме на двух инверторах используется именно эквивалентное L1C1. И если в ней заменить кварц на дискретные L и C такого же номинала, то и частота генерации останется практически такой же.

ОК. Понятно.

Вы путаете режим работы контура в который входят кварц и два конденсатора, а кварц работает в режиме последовательного резонанса при этом, и параллельный резонанс самого кварца, когда его сопротивление становиться практически бесконечным. Параллельный резонанс кварца где-то около частоты 32700 - для часов не сгодиться.

Где про это почитать можно? В даташите на кварц?

Вряд ли в даташите. Часовщиков параллельный резонанс не волнует. Это мои экспериментальные данные. В принципе про это все написано в книжках по кварцам, но там про часовые почти ничего нет.
Параллельный резонанс кварца возникает, когда резонирует цепь, образованная его физической емкостью, и RLC кварца - это по определению называется частотой параллельного резонанса. Кстати, частота чистого последовательного резонанса часового кварца - 32764.1 Гц.

Это не так. На частоте последовательного резонанса эквивалентное сопротивление кварца носит активный характер (с небольшой ёмкостной составляющей, обусловленной его паразитной ёмкостью). В схеме, приведённой мной, кварц эквивалентен частотно-зависимой индуктивности, которая в совокупности с кондёрами образует колебательный контур. Частота генерации при этом лежит между частотами параллельного и последовательного резонанса.
Часовые кварцы как раз и специфицированы для применения в подобных схемах. При обеспечении необходимой ёмкости в контуре частота генерации будет близка к 32768 Гц.
В схеме же, предложенной Вами, генерация возможна только на частоте, близкой к последовательному резонансу, т.е., ниже требуемой.
Земление корпуса как раз и влияет на качество запуска. С незаземлённым корпусом возможна нестабильная работа генератора из-за наличие паразитной ёмкости вход-выход, тогда как при заземлении корпуса паразитные ёмкости просто включаются в контур генератора.
Последовательное сопротивление добротность не просадит, а увеличит...

Это явная ошибка. Частота параллельного резонанса кварца расположена выше 32768 Гц.
ЗЫ. Мне кажется, пора сделать дефиниции.

Господа, Stanislav и DS_, поскольку вы друг другу противоречите, то дайте пожалуйста ссылки или указания к поиску источников на которые вы опираетесь в своих утверждениях. А то боюсь, что не только меня уже запутали

Да, про параллельный резонанс я описался - 32800 +- пяток герц, спасибо, что внимание обратили. Физическая емкость кварца 2 - 2.2 пф,
так что заземление практически не изменяет ее - от силы 0.7 пф добавляется.
В той схеме, что я предложил, корректирующая емкость ставиться последовательно с кварцем, я про нее просто не написал, поскольку о точности здесь речь не шла, и он так же сдвигает частоту вверх, как и Ваша схема.
Приведенная Вами схема более точная, чем моя, поскольку влияние входов - выходов меньше, но и более капризная. Чтобы добротность не просаживалась, сопротивление должно быть больше сопротивления 10 пф на 32 Кгц, т.е. порядка 500 - 1000 ком.

Я исхожу из эквивалентной схемы кварца:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Здесь: Lэ, Rэ, Cэ - эквивалентные индуктивность, омическое сопротивление и ёмкость кварца, C0 - паразитная (технологическая) ёмкость.

Я из той же, только C0 это физическая емкость кварца, технологическая еще добавляется отдельно. Разица в том, что на физическую емкость при заданных параметрах повлиять нельзя, а все остальное от рук человеческих зависит. Соответственно последовательным резонансом кварца называется частота резонанса RLCэ, параллельным - RLCэ со включенной в цепь С0

Я обычно беру в районе 100 кОм. При большем номинале возможно отсутствие генерации вследствие падения петлевого к-та усиления в генераторе. Так, при 1МОм к-т усиления составит 5, что может быть недостаточно.
Падение добротности - неизбежное зло... Хотя, оно на частоту генерации не влияет.

Ага, так все-таки параллельный! Тогда понятно почему часовые кварцы камертонными именуются.
P.S. интересно, а с каким номиналами обвески запустится схема с двумя инверторами на часовом кварце?

Совсем не неизбежное. У меня на столе сейчас прибор стоит, добротность того самого резонатора 3х8 83000 в реальной схеме. Правда схема на транзисторах и операционниках.

Часовые кварцы называются камертнными, потому что они и есть камертоны - разломайте и посмотрите. Это делает его нечувствительным к внешней вибрации и позволяет сделать маленьких размеров. Плоский резонатор на стандартных изгибных или сдвиговых колебаниях на такие частоты имеет размер с лампочку от автомобильной фары.
Запуститься с сопротивлениями порядка 1 Мом и для подстройки последовательно емкость надо поряка 6 - 15 пф.

В колебательном контуре вопрос последовательный или параллельный становиться бессмысленным - все элементы соединены в кольцо.

Да, верно, но для краткости я под технологической подразумевал суммарную. Более точная же экв. схема кварца в металлическом корпусе должна выглядеть так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Здесь: С1 и С2 - паразитные ёмкости кристалла и выводов на корпус, К - корпус кварца.
Заземлив корпус, мы их "разделим", и они больше не будут "мешать".

Здесь речь не идёт о специальных приборах. Понятно, что, запитав кварц с помощью ИТУН, получим добротность гораздо бОльшую. Только нужно ли это в часах? Гораздо более важное значение имеет стабильность параметров кварца с температурой и во времени, а у часовых кварцев, насколько мне известно, она весьма поганая.

Вот и мне интересно...

Стабильность 2-5 е-6, чуть получше, чем у обычных кварцев. Материал и направление резки пластин почти одни и те же. Ориентацией оси можно точку 0 ТКЧ чуть сдвигать. А, понял, Вы имеете в виду полный диапазон от - 40 до +100 - тогда, конечно, плохо дело - частота зависит от квадрата длины, в отличие от плоского кварца.

Вот кстати, как внутри выглядит

Прокатило. Только без кондеров не запускался. Поставил по 24пФ (первое что под руку попало), запуск после включения питания очень быстрый. Частоту точно по осциллографу вычислить не могу (к разговору о смещении на 300Гц), но гармоника основная.

Я думаю, ошибка не более 2 - 3 гц получилась. Со смещением на 30 гц Вы бы не запустили генератор по такой схеме. Гармоника, конечно, основная. Третья гармоника для такого кварца около 180 Кгц, тоже фиг запустишь на ней без специального фильтра, подавляющего основную частоту.

А схемку можно посмотреть?
Если запуск очень быстрый - добротность никакая.

Здесь большое петлевое усиление, поэтому сигнал на выходем может нарасти достаточно быстро, при том, что на самом кристалле он будет нарастать положенное время.

Тогда схемму опять же нужно...

Согласно рекомендациям DS...Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Странная схема... Вообще-то, кварц именно так не включают. Подождём, что скажет по этому поводу уважаемый DS . Мне кажется, что он советовал нечто другое...

Правый кондер лишний - он все равно шунтирован выходом. Левый если уменьшить до 12 пф, видимо точно попадете на 32768. Но если точность не важна, можно и так оставить. Я советовал схему вообще без кондеров, но похоже, забыл, что номинал левого (входного) резистора надо брать существенно меньше 1 Мом. Я склепал на ходу такую схему года 3 назад, мне нужен был источник помехи на 32.7 Кгц, запаял, что было под рукой. Ну а так даже лучше.