Ext. Quarzoszillator VS Ext. Schwingquarz

[oratus sum]

Hallo.

Ich habe vor einiger Zeit mit den AVRs begonnen zu arbeiten (gruß @ Jon :-D).

Dabei ist mir aufgefallen, dass ich bisher keine einzige Schaltung gesehen habe wo der externe Takt des AVRs mit einem Quarzoszillator (die Dinger mit den 4 Beinen) erzeugt wird.

Allerdings frage ich mich wieso?

Der Bauteilaufwand ist doch viel kleiner, die beschaltung ist einfacher und da die Kondensatoren im Gehäuse und somit sehr nah am Quarz ist, ist bestimmt die Störanfälligkeit viel geringer.

Weiters verbraucht so ein Ding nur ein Pin des µP.

Ich sehe da ehrlichgesagt keinen Grund einen Schwingquarz zu verwenden.
(Ich tu das trotzdem da mein Programmierboard Schwingquarze hat)

Oder sehe ich das komplett falsch?

[uwegw]

Quarz und Kondensatoren: ca 35cent
Oszillator: 1,55€
Noch Fragen? ;)

[wkrug]

Wenn es mir um die Anzahl der Bauteile geht verwende ich gerne einen Keramik Resonator.
Der benötigt auch keine zusätzlichen Kondensatoren und baut in der SMD Variante sehr klein.

Warum verwende ich keine Quarzoszillatoren ?

1. Die Dinger sind üblicherweise teuerer als Quarze.
2. Die Bauform ist größer.
3. Die AVR Controller haben die aktiven Bauteile für einen Oszillator schon eingebaut.
4. Zusätlicher Stomverbrauch ( Bei Batterieanwendungen evtl. wichtig )
5. Es sind nicht alle Quarzfrequenzen als Quarzoszillatoren zu kriegen.
6. Einen Quarz kann man durch das trimmen der angeschalteten Kondensatoren ein wenig in der Frequenz ziehen.

Kann man den freigewordenen Pin durch den Quarzoszillator auch tatsächlich als Port nutzen, oder muß er trotzdem frei bleiben ?

Ansosten kann ich beim Einsatz für einen AVR keinen Vorteil in einem Quarzoszillator erkennen.
Eventuell wäre es noch möglich den Takt des Oszillators für andere Schaltungsteile zusätzlich zu nutzen - das gibt mit einem normalen Quarz manchmal Probleme.

Ein weiterer Vorteil für einen Quarzoszillator kann es noch bei einem "verfuseten" Controller geben. Eventuell lässt sich der damit wiederbeleben.

Wenn Du aber trotzdem lieber externe Quarzoszillatoren verwenden willst, kann Du das auch gerne tun.

[GeoBot]

Ich arbeite meist mit mit PIC´s und Quarz.
Quarzoszillatoren nehme ich gern für schnelle
Prototypen auf dem Steckboard.

Bei starken Störungen durch andere Schaltungsteile
kann ein Oszillator sinnvoll sein, da der TTL-Pegel
weniger störanfällig ist.

Auch wenn andere Baugruppen wie zum Beispiel
Schaltregler mit einem Takt versorgt werden sollen
auch wenn der µC aus ist ist ein Oszillator von Vorteil.

Wenn z.B. bei Meßanwendungen eine hohe Frequenz-
konstanz erforderlich ist, lässt sich der Quarzoszillator
isolieren und auf konstante Temperatur heizen.

[oratus sum]

Nagut, das mit dem Preis ist ein gutes Argument.

Bauform größer? Nicht wirklich. Leg mal ein Schwingquarz und die Kondensatoren zusammen, so viel kleiner ist es im endeffekt auch nicht.

Die anderen Argument kann ich nicht beurteilen, da ich mich damit noch nicht so intensiv befasst habe.

Natürlich ist das ein Vorteil, wenn man die Frequenz abgreifen kann, spricht klar für den Oszillator.

Hat jmd Erfahrung bzzgl. der Störanfälligkeit?

[Hubert.G]

Ob die Oszillatoren selbst störanfällig sind kann ich nicht beurteilen. Aber bei nicht optimalem Layout kannst du einiges an Störungen produzieren. 20MHz TTL-Pegel an Antenne.

[oberallgeier]

Hallo,

am asuro ist ein "Schwinger". Ein kleines, braunes, bohnengroßes Bauteil mit drei Beinchen. Eins an GND, die beiden anderen an XTAL1 und ~2. Was ist das für ein Ding? Als "Schwinger" finde ich es nur in der asuro-Bedienungsanleitung - zum Kaufen gibts so etwas offensichtlich nicht. Aber es ist ja nicht am Baum gewachsen . . . . .

[RAM]

@ oberallgeier,

könnte sich eventuell um nen Keramik-Resonator handeln.

Gruß,

Martin

[Hubert.G]

Es ist ein Keramik-Resonator, bei Reichelt unter CST8,00 , je nach Frequenz.

[oberallgeier]

Danke Euch Beiden. Jetzt habe ich das endlich auch (begriffen)! Und es gibt noch dazu ein nettes Anwendungsblatt von muRata. (http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/725000-749999/726545-da-01-en-RESONATOR_C_10_MHZ_2X15PF.pdf) Allerdings hat der niedrige Preis seinen Preis:

Die Genauigkeit der Resonatoren ist für 95% der Controlleranwendungen ausreichend.Also mit USART könnte es dann wohl früher Probleme geben als mit einem nicht sauber passenden Quarz (ich fahre 20 MHz und 57k6 Bd - läuft immer).
Steht ja auch im genannten Info: "... for applications that requires a precise oscillation frequency, all the factors that cause frequency change must be taken into consideration and the influence of these carefully evaluated ...". Dafür stehen keine "üblichen" Toleranzen drin.

[GeoBot]

Da sollte es auch noch ein Datenblatt von muRata zu den
Schwingern geben.

Den Hauptanteil der Frequenzänderung wird wohl über die
Temperaturänderungen kommen.

Der Takt der UART wird ja über Teiler aus dem Quarztakt generiert.
Wenn sich Bruch der Quarz-Takt / UART-Takt nicht ganzahlig ist,
ergibt sich bereits ein "Baudratenfehler".
In den Datenblättern von PICs sind die Formeln dazu angegeben und
auch Werte tabelliert. Das wird es bei anderen µC wohl auch geben.

Irgend jemand hat mir mal erzäht, man sollte den Baudratenfehler
unter 1,5% halten wenn die Kommunikation dauerhaft fehlerfrei
seien soll. Der Fehler addiert sich Bit für Bit innerhalb eines Zeichens.
Und der Fehler ist bei beiden UARTS möglicherweise gegenläufig.

Ändert sich die Quarz/Resonatorfrequenz andert sich der Baudraten-
fehler. Damit lässt sich auch zurückrechenen wie groß die "Toleranz"
am Quarz noch seinen darf.

Es gibt wohl UARTS die den Frequenzfehler zu der Gegenseite messen
und dann den Teilertakt in Grenzen nachstellen.

[oratus sum]

Wenn wir schonmal dabei sind:

Wenn ich nen AVR PU variante mit 1,8V betreibe, müsste sich doch auch die Frequenz des internen alsauch des externen Quarzes ändern, oder? Ist das ausschlaggebend z.b. für den UART bzw andere Zeitkritische Befehle?

[Hubert.G]

Die Frequenz des Quarzoszillator sollte sich nicht oder kaum ändern, da hier die Frequenz durch den Quarz gegeben ist.
Die Änderung des internen RC-Oszillator kann man im Datenblatt unter Typical Charakteristics nachlesen.