Время от времени мы изготавливаем мелкие партии контроллеров. Вот вчера проверял 9 штук. Схема стандартная: МК Atmega8535, DS1307, батарейка, кварц РК206(12.5пФ, разброс 0.5 ppm).
Проверил их, загнал время с компа, сегодня сверил время.
Результат:
У одного контроллера часы отстали на 2 сек, у другого на 60 сек. У остальных промежуточные значения.
Отчего такое может быть?
Раньше мы ставили кварцы DT38. Тоже были проблемы с точностью хода. Но у тех точность настройки была 30 ppm, грешили на это. Разорились на более точные, 0.5 ppm, те же грабли.

А часы на PC Вы синхронизируете с эталоном?

А какие конденсаторы для генератора DS1307 Вы ставите? Они должны быть с малым тангенсом потерь, достаточно прецизионные и термостабильные... Отсюда и зависит эффект стабильной повторяемости изделия в сериии и никаких разбросов!

to bzx
Не понял. Причём тут комп? Все 9 загружены с одного компа. Даже если комповые часы врут, откуда разброс?

to BVU
В обвязке нет никаких кондёров окромя питания. Батарейка, кварц и квадратная шина.
Мне приходила мысль к кварцу конды подвесить, но не нашёл рекомендаций производителя на эту тему. А на эксперименты уйдёт слишком много времени. Если у Вас есть надёжное решение, поделитесь, приму с благодарностью. Только желательно знать откуда это решение взялось.

А используете ли Вы рекомендации: Recommended Layout for Crystal при разводке печатной платы?
По поводу конденсатора... По всей видимости генератор не имеет точной частоты работы. Попробуйте такую схему, а при настройте пользуйтесь частотомером, ну хотябы осцилографом.

Время на PC надо обязательно синхронизировать. Можно и через инет синхронизировать, программ таких полно, например, Dimension 4. Действительно, не нормально что разброс большой. Это может быть связано с плохими кварцами. Мы попадались на нах. Попробый следующее: взять и поменять кварцы на 2х платах, у которых большой разброс друг от друга, кварцы между собой. Запомнить значения до замены, вернее до перемены, кварцев и посмотреть после.

to BVU

Не знаю, разводил не я. Но кварц стоит прямо у ног, проводники коротюсенькие.


Это да. Вопрос почему? Кварцы-то использованы с малым разбросом.



Ради того чтоб уйти от подстроечного конда мы и разорились на более дорогие кварцы.
К тому же платы уже произведены, лежат на складе. Какой-нить постоянный кондёрчик я ещё могу прилепить, но не более.

Кстати, а зачем осцилл?

На самом деле, уход на 1 сек в сутки меня вполне устроил бы. Но за идею спасибо, пригодится.


Да, я так и сделал сегодня в полдень, завтра утром посмотрю скоко набежит, тогда и узнаем конды плохие или разработчики недоработали.

А поинтересоваться все же стоит. Посмотрите есть ли там экранирующая петля?

На кварцах очень малые токи,
любая грязь, не смытый флюс будут их тормозить.
Для предсказуемости в серии мы используем
RTC со встроенным кварцем, (epson)
тогда проблем не возникает.

to BVU
Петли нет. Я не сразу понял о чём Вы. В моём даташите этого нет. Сейчас вот другой нашёл. Вы полагаете отсутствие петли может приводить к таким результатам?
Хотя, если у него генерация время от времени срывается, то да будут отставать.
Ладно, завтра посмотрим, что даст обмен кварцами. Мож и впрямь некондиция.

Была такая версия от моего коллеги. К сожалению не знаю как её надёжно проверить.


Да видал такую. Всем хороша, токо она жрёт в два раза больше. Да и поздно уже о ней думать.

Их много и практически все жрут меньше 1мкА

Чтобы проверить надо все отмыть,
высушить и оторвать ноги идущие к кварцу от текстолита
сделать монтаж по воздуху.
если будет врать значит кварцы дрянь.
Половина RTC от Epson потребляет менее 250наноА.

Опыт показывет, что для получения желаемой частоты с желаемой точностью частоту кварца надо подстраивать (разброс входных емкостей элементов, емкостей и индуктивностей монтажа).
Есть такие чип-подстроечники, которые встают на место чип-конденсаторов (см.файл).
А частоту надо контролировать не осчилографом, а частотомером с погрешностью не хуже 10Е-6...10Е-9, причем не на выводе кварца, а на каком-либо выходе контроллера, где присутствуют или специально генерируется сигнал, пропорциональный частоте генератора с требуемой точностью.

Что касается кварцев - налетал, что дорогоие и многообещающие кристаллы никакими силами не загонялись на написаную частоту.
Продавец долго извинялся, поменял на более дешевые в большем количестве и пошел ругаться с поставщиком. Эти кристалы заработали без проблем.
В странах ближнего к нам ближнего востока очень популярно стало покупать или воровать отбросы нормального производства, маркировать, упаковывать и присылать к нам.

По поводу осцилографа... В данном случае он нужен у кого есть чувство юмора! А если серьезно CDT полностью прав. Необходимость его только чтобы убедиться в наличии генерации.

Сегодня всё стало много интереснее.
Я взял 2 контроллера:
1. Давал вчера отставание на 60 сек за 18 часов.
2. Давал вчера отставание на 15 сек за 18 часов.
Поменял кварцы местами, как рекомендовал bzx.
Сегодня оба контроллера дают отставание 2 сек за 20часов.

to BVU
Я подозревал, что это шутка, но когда я в поиске решения, готов принять любые, самые безумные, предложения, др. словами фильтры отключаю.

Получается, что у кварцев параметр Cload (собственная ёмкость) отличается (как правило разные партии), либо большой разброс у падпаиваемых ёмкостей. Если кварцы из одной партии, то прачина в ёмкостях. На будущее - когда покупаете кварцы узнавайте какая у них ёмкость Cload, в зависимости от этого надо и выбирать ёмкости. Как правило, у разных производителей кварцев Cload разная (разная технология изготовления, и пр.), даже у одного и того же производителя в разнызх партиях Cload бывает разная. Вот и получается на производстве, что купив новую партию кварцев, либо часы отстают, либо процессоры не запускаются.

Похоже произошло вот что: ты перепаял кварцы и паяльником при нагреве испарил остатки флюса и еще какой-то гадости, которая была на плате. Теперь стало нормально. Попробуй остальные платы хорошо отмыть спирто-бензином. И вообще, может это место (где кварц) потом лакировать надо.

1. Да, согласен, если идёт речь о производстве, то такая производственная грязь вполне возможна. Потому, тщятельно (!!!), я говорь серьёзно, промой плыты, не жалей спирта, высуши сжатым воздухом (если есть компрессор).
2. Если промывка не помогла тогда можно пропаять. Иногда бывают холодные пайки.

Что же это за генератор, который только от флюса (я полагаю неактивного) срывается?
Если там проводимость некая осталась - тогда ладно. Да и то, смотря какая.
Эдак он потом от конденсата и перегара выключаться начнет. Ладно бы на 2ГГЦ!

Надо их обратно запаять и добиться старого результата.
Обратить внимание, чего корпус касается (может кварц внутри криво сделан) и ноги у него поменять местами (это к вопросу о кривизне корпуса).
А на нетронутых платах померить, что делается между ногами кварца (R,C).
Старые (дешевые) кварцы повставлять. А эти в старые рабочие платы. Может вам микросхемки подогнали кривые или с какой-либо модификацией.
Руками по плате поводить, смотря генерирует или нет кварц. При легком касании пальцами выводов он не должен срываться. Иначе рано или поздно заглохнет. А если при плотном касании генерит - значит дело не во флюсе.

А еще частоту всетаки померить, а может импульсы за длинное время посчитать.

Про проверку качества питания я не говорю - это из букваря.

to bzx Rst7 CDT
Большое спасибо за идеи. На следующей неделе я буду всё это проверять. А сёдня другой проблемой занимался. В контроллеры загрузил время и отложил до понедельника.
Шеф взял у меня поиграть тот, который отставал на 30 сек за 18 часов.
За 7 часов работы у него он не отстал ни на секунду. Посмотрим, что с ним будет в понедельник.
Тут ещё такой нюанс, кварцы на плату приклеены на земляную дорожку, но контакта с дорогой нет. Я их конечно же оторвал, когда менял местами, и не приклеивал ессно. На контроллере шефа кварц тоже оторван, но не менялся. Паял он его или нет, спрошу в понедельник. Неужели это может как-то повлиять?

Насчёт питания. Они все питаются чисто от батареек. При проверке я всегда проверяю и напряжения на них. В данном слечае напруги колебались в пределах 3.14-3.18, но никакой корреляции с величиной погрешности не увидел.

Причём тут гигагерцы? Тут о гигаомах думать впору
Низкочастотный кварц - высокое характеристическое сопротивление контура. Легко зашунтировать и увести частоту резонанса, так что на утечки нужно смотреть очень внимательно. На конденсат и перегар тоже :-)
Кстати, даже неактивный флюс набирает влагу из воздуха.

У меня как-то хохма была - часы (уже не помню - DS1307 или M41T56) отставали на около_2_секунд/включение_прибора.
Т.е. за сутки не выключал - нормально, выключил и через сутки включил - 2 сек, передёрнул питание в течении 10 минут 20 раз - 40 секунд.
Что оказалось - дорожка питания проходила слишком близко к одной из ножек кварца, зелёнка была смещена и оголила дорожку. Остатки флюса (незаметные невооружённым глазом, да и вооружённым - "что-то это место блестит немного не так, как остальной текстолит") давали утечку с ноги кварца на линию питания. Дёрг питания передавался через эту утечку на ногу часов, генерация срывалась, а потом раскачивалась полторы-две секунды.
После тзательнейшей отмывки эффект пропал, в серию пошли перетрассированные в этом месте платы
А вот гигагерцам это было бы до лампочки, там пикофарады начнут жизнь портить, а не мегаомы.

В том то и дело, что скорей всего не частота уводиться, а генерация срывается. Активный R частоту кварца не сдвинет, а баланс амплитуд нарушит.
Если генератор работает на пределе устойчивости - его и помеха сдернет, и просадка питания (в том числе батарейного). А если он 2 секунды раскачивается - значит глубина положительной обратной связи недостаточная.

В таких случаях, обратную связь генератора усиливают шунтируя кварц резисторами (100-0,1МОм) или RC-LC цепочками (в зависимости от схемы генератора). Тогда генератор пытается запуститься сам по себе. А когда начнет запускаться - тут его уже резонатор начинает синхронизировать.

Ясно дело, что токи и напряжения маленькие, а входное сопротивление большое. Но в данном случае есть только два варианта: или заставлять генератор работать устойчиво в данном конструктиве или принимать меры по его герметизации и экранированию.

Браво, CDT !!!
Это одна из лучших формулировок и рекомендации по данной проблеме. Целиком и полностью поддерживаю!