PIC übertakten

[mcs]

Hi,

würde mich mal interessieren ob man PICs übertakten (sie also mit einer höheren Frequenz als maximal zulässig betreiben) kann? Hat das schon mal jemand gemacht?

mcs

[Klaus_0168]

Hi mcs,

PIC's habe ich noch nicht übertaktet. Aus der PC - Technik ist das Übertakten und deren Folgen schon seit einiger Zeit bekannt und üblich. Bis zu einem gewissen Maß ist es kein Problem. Bedenke aber, das Frequenz und Leistungsaufnahme im quadratischen Verhältnis stehen.
Die Oberflächentemperatur des PIC sollte den Maxwert (siehe Datenblatt) nicht überschreiten, d.h. -> Kühlung überdimensionieren.
Wenn ein BDQ - Signal (beißender dunkler Qualm) erscheint, hat die Kühlung nicht gereicht.
Rein gefühlmäßig würde ich nicht über die doppelte bis dreifache Taktfrequenz gehen. Die Leistungsaufnahme wird einfach zu groß ohne dabei Nutzen zu bringen. Ein alter Pentium mit 10facher Taktfrequenz (100fache Leistungsaufnahme) ist schon getestet und dabei ins Nirvana geschickt worden.

Und Vorsicht !!! Überlastete IC's können im schlimmsten Fall platzen !!!

Grüße Klaus

[stegr]

Bei den PICs gibt es mittlerweile drei Verkaufsversionen und eine Produktionsversion:
Am Ende jedes PIC steht die Taktangabe, also z.B. PIC16F876-04 bedeutet, dass der PIC auf 4 MHz ausgelegt ist, -10 steht für 10 MHz und -20 für 20 MHz.
Nur werden keine PICs mit 04 und 10er-Auslegung mehr produziert, so dass es sich bei allen um 20-MHz-Typen handelt, die einfach nur anders belabled sind.

Wenn du mehr als die 20 MHz brauchst, kannst du unter Umständen bis zu knapp 40 MHz auf die PICs geben, allerdings ist dann nicht mehr der volle Temperaturbereich garantiert, und damit kann es auch Instabilitäten geben.

Meine Tests in der Klimakammer haben ergeben, dass sich 19 von 20 PIC16F870ern problemlos bis ca. 34 MHz takten lassen, und zwar über den vollen Temperaturbereich (Standard-Version). Einige konnte man noch höher takten, allerdings waren das dann deutlich weniger...

Wo die übertakteten PICs dann versagt haben, war bei den Surge-Tests mit 6kV. Dort war die Grenze bei rund 29 MHz.

Die Kühlung der PICs ist nicht das wichtige, sondern irgendwann arbeitet der interne Oszillator nicht mehr richtig (irgendwo bei ca. 26 MHz). Ab dieser Grenze muss man auf eigene Oszillatorkonstruktionen umsteigen oder Quarzoszillatoren verwenden.
Der nächste Knackpunkt ließ sich nicht so ohne weiteres Aufspüren, aber es hat den Anschein, dass der Flash bei mehr als 40MHz aussteigt, machmal auch früher. Ebenso machte das RAM bei mehr als 42 MHz Mucken.
Vorher sind bei rund 36 MHz die Timer ausgefallen, bei 35 MHz der AD-Wandler...

Sichere Werte waren 24 MHz, die haben alle problemlos mitgemacht, mit ein wenig Glück kannst du auch welche noch bei 30 MHz betreiben, aber dann würde ich schon mit Ausfällen rechnen und damit die PICs nicht mehr in Produktivsystemen einsetzen...

Wichtig ist, wenn du das irgendwie geschäftlich nutzt: die Bausteine sind nur bis zum angegeben Wert spezifiziert, d.h. nur bis dahin zahlt auch der Hersteller wenn es später mal ein Problem gibt. Wenn du in einem sicherheitsrelevanten System die PICs übertaktet einsetzt und es dort zu einem Unfall kommt, bist du dran wegen grober Fahrlässigkeit - und dann kann das Millionen kosten...

Also wenn du das nicht einfach nur zum ausprobieren machen willst, dann vertraue auf die Angabe und belass es dabei.

MfG
Stefan

[engineer]

Sehr kompetenete Antwort ! Das Zulassen von Applikationen mit CHips ist in Sicherheitsbereiche sowieso ein Problem. Bauteile werden dort eher auf 2/3 ausgelegt, und Chips deutlich unterhalb der garantierten Taktfrequen betrieben.

Sowas ist nur zum Basteln geeignet. Wer aber ein bischen testen will, der kann ja mal auf meiner Webseitze reinsehen: Dort beschreibe ich Aspekte rund um Wasserkühlungen bei Computer-CPUs.

[Smi]

Wenn du mehr leistung brauchst greif doch auf einen 18Fxxx zurück sind zwar teuer aber leisten ab wer 40Mhz und das sollte für eiigentlich alle bastelbereiche genügen.

[bad-joker]

Also es ist schon interessant was die Leute alles so übertakten. Ich habe selbst ein paar PC-Prozessoren übertaktet, war aber nicht sehr erfolgreich. Aber einen PIC zu übertakten, darauf währe ich nie gekommen. Auf jeden Fall Lob für die ausführlichen Angaben von Stefan
Gruss
Thomas

[ICH_]

Also es ist schon interessant was die Leute alles so übertakten.

Wie wärs mit dem Übertakten der Uhr bei nicht enden wollenden Arbeits- oder Schultagen

Gruß Tobias

[mcs]

Hi!

Hätte nicht gedacht dass hier immer noch reingeschrieben wird.
Die Sache mit der uhr ist gut (hat jemand ne Idee wie man einen Quarz von außen beeinflussen kann? Schade dass in Uhren keine LC Glieder zum Takterzeugen verwendet werden)
@ Smi: Das mit den 18Fxx ist klar, mir ging es darum ob man generell PICs übertakten kann. Machen werd ich es eh nicht, außer um mir zu beweisen dass es möglich ist.

mfG Matthias

[Mobius]

Ja, wenn es sich um einen einfachen Quarz ohne internen Kondis (also kein vergossener, regulierter Schwingkreis) handelt, musst du einfach die Kondensatoren leicht ändern. Dann schwingt der Quarz um einige Herz bis Kiloherz schneller oder langsamer (oder gar nicht, wenn du's zu stark änderst ). Ansonsten funzt es noch, wenn du den Quarz von fallen lässt (ist bei meiner Armbanduhr passiert) und wenn du Glück hast bricht der Siliziumkristal da drinnen ein wenig auseinander, worauf der Quarz anfängt schneller zu schwingen. Doch kannst du mir glauben, dass das nicht zu den genausten Ergebnissen führen wird ...

MfG
Mobius

P.S.: Da hat jemand doch Totengräber gespielt und diesen Thread aus seinem Grab gehoben