4Mhz Quarz auf STK 600 schneller als auf eigenbau Platine?!

[buhhh2002]

Hallo Leute,

hab mal wieder ne frage. Kann es sein, dass ein Quarz mit 4 Mhz auf dem STK600 schneller läuft als auf einer selbst entwickelten Platine?
(Quarz ist an XTAL1 und 2 über 2 (22µF) Kondensatoren auf GND gelegt...)
Wenn ich meinen ATmega16 auf dem STK 600 prog. und laufen lass, stimmen die zeite gefühlsmäßig aber wenn ich dann den mega16 auf die Platine häng läuft alles ein weiger langsamer...

Kondensatoren kleiner / größer?

 

[BlackDevil]

Den letzten Satz musste ich zwei mal lesen. Was für eine Platine hast du denn? Streifenraster? Lochraster? Geätzt? Das STK600 selbst ist ja eine Multilayplatine. Will heisen: Die wege zum Microcontroller können sehr sehr kurz sein. Ferner haben die Jungs von Atmel sich mit sicherheit gedanken darum gemacht alles schön zu machen sodass es nich zu parasitären Problemen kommt (parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten zB)

 

[buhhh2002]

Mit dem STK ist ja alles in Ordnung es dreht sich ja um meine selbst geätzte Platine, die soweit auch funktioniert also LCD und I/O Ports...
Nur eben das Timing stimmt irgendwie nicht.

 

[BlackDevil]

Und ich glaube nicht das deine Platine Multilayer ist. Ich sagte: Das STK600 ist Multilayer und damit werden die Leitungen mit sicherheit etwas kürzer sein, je nach auslegung deiner Platine. Auserdem werden sich die Leute von Atmel gedanken gemacht haben Störungen von Leiterbahnen untereinander zu vermeiden.

 

[buhhh2002]

Sorry aber wer sagt den das meine Platine Multilayer ist? Das intressiert doch niemand?!

Ne ganz normale 1 seitige, 35µ Kupfer, 1,6mm dicke Epoxydplatine ok

Wegen der Entfernung ist kein grpßer unterschied da! Wenn die Leiterbahn auf dem STK 600 direkt zum Quarz gehen würde, wäre meine nen cm länger.
Also Entfernung kann nicht der Grund dafür sein. Und Verbindungen untereinander hab ich auch nicht! (war auch mein erster gedanke...)

 

[BlackDevil]

Ich mein auch keine direkten Verbindungen untereinander. Zwei nebeneinanderliegende Leiterbahnen bilden einen Kondensator, genauso welche die untereinander liegen. "Parasitäre Kapazitäten" und "parasitäre Induktivitäten". Der Tot einer jeden Hochfrequenzschaltung. Im Gigaherz Bereich muss da peinlich geau drauf geachtet werden, da ist jede Pikofarad zu viel.

Haben wir hier nicht. Dennoch kann es sein das solche Geschichten probleme machen können.

Ich weis ja nicht was für eine Art Platine du hast. Deshalb hab ich das mit dem STK in erwägug gezogen. Das Layout ist das einzige was mir in den Sinn kommt als möglicher Grund. Der IC kann es ja nich sein. Ob die Versorungsspannung noch einfluss hat weis ich nicht

 

[Dirk]

Hallo buh,

Quarz ist an XTAL1 und 2 über 2 (22µF) Kondensatoren auf GND gelegt...

du meinst sichlerlich 22pF, nicht 22uF. Die Auswahl der beiden Kapazitäten hat tatsächlich einen Einfluß auf die Taktfrequenz. Man muß hier die Eingangskapazität der Oszillatorpins XTAL1 und XTAL2 berücksichtigen, falls du das Datenblatt des Quarzes hast, schau dort mal rein, da müßte eigentlich ein Wert für die Kapazitäten angegeben sein. Falls nicht, gehen meistens Werte zwichen 12pF und 22pF.

Ich vermute aber mal, du hast auf dem STK600 den Taktgenerator laufen, keinen Quarz, ist der Generator auf auf 4MHz eingestellt?

Dirk

 

[BlackDevil]

Ja ok wenn das STK600 eien Taktgeber hat ist das auch noch mal was anders

 

[buhhh2002]

da steht was von einer Laskapazität mit 32 pF meinst du das?

 

[buhhh2002]

mein stk läuft mit nem 4Mhz Quarz, genau der gleiche der auch auf der Platine hängt.

 

[Oskar01]

Hallo @buhh...,
wie oben von @Dirk bereits angedeutet, die Kondensatoren von den XTAL-Anschlüssen gegen Masse (GND ; 0V der 5- Volt-Spannugsversorgung) sind "Anschwingkondensatoren". Haben auf die
Quarzfrequenzgenauigkeit im Prinzip keinen Einfluß. Es sei denn, sie wären irgendwie defekt.
Man würde auch bei der Schaltungsentwicklung niemals Keramikkondensatoren mit ihren größeren Toleranzen nehmen, sondern Styroflex-Kondensatoren mit insgesamt besseren Eigenschaften, wären diese Kondensatoren maßgeblich genauigkeitsbestimmend.
In meiner uralten Uhrenschaltung mit dem 4060 und dem 4,313xxx MHz-Quarz (oder so, 2-er Potenz) hingegen war schon zweimal der Ziehtrimmer korrodiert (Silberauflage), den mußte ich gegen einen Styroflex-Festkondensator austauschen. Die Schwingungen reißen auch nicht ab, ändern nur stark ihre Kurvenform, so daß der 4060 dann nicht mehr teilte.

Könnte mir nur vorstellen, daß insgesamt die Oszillatorschaltung "rückwirkt", sprich, Drossel in VCC-Leitung fehlt und der HF-Abblock-Kondensator evtl. an der falschen Stelle.

Gruß von Oskar01

 

[buhhh2002]

Hallo,

hab mittlerweile festgestellt, dass ich damals 22uF Kondensatoren bestellt hab und keine 22pF...
Naja hab jetzt gerade 47 nF Keramikkondensatoren eigebaut weil ich keine kleineren habe...
Problem ist immer noch das gleiche...

anbei noch der Schaltplan

 

[Dirk]

Hallo,

auch 47nF sind definitiv zu viel, etwa um das 2.000fache zu viel! Verwende Kondensatoren im Bereich 12pF bis 22pF.

Grüße,
Dirk

 

[dino03]

Hallo,

Naja hab jetzt gerade 47 nF Keramikkondensatoren eigebaut weil ich keine kleineren habe...
Problem ist immer noch das gleiche...

kein Wunder
"ich hab grad keine 1,5V, geht auch 230V aus der Steckdose ?"

und ich dachte am Anfang an einen Schreibfehler

Gruß
Dino

 

[Oskar01]

Hallo,
man kann testweise diese "Anschwingkondensatoren" auch mal völlig weglassen,
dann mit dem Schraubenzieher mal ein "paar Elektronen" auf den Eingang legen, und die Schaltung wird aufgrund der parasitären Kondensatoren der Leiterbahnen und Anschlußfahnen anschwingen.

Vielleicht kurz mal erläutern, was da eigentlich passiert:

Es ist im Prinzip ein Multivibrator, bestehend aus zwei rückgekoppelten Gattern, denen dann die Schwingfrequenz des Quarzes auf der Grundwelle aufoktroiert wird. Nur, am Anfang stehen die Gatter auf einem Zufallslogikpegel. Der eine Anschluß (XTAL0) ist ein Eingang, der andere ein Ausgang (XTAL1).
( Deswegen bei Fremdtriggerung niemals einen externen Oszillator auf den "Ausgang" (XTAL1) legen, sonst gibt es eine böse Überraschung.)

Schaltet man parallel zum Quarz eine entsprechende Induktivität, schwingt das Quarz sogar auf einer Oberwelle. Das kennen wir ja von der Funkechnik her. (Bei UKW-Tunern und "Ringmodulatoren" bzw. Mischern Type SO42P z.B. macht man das nämlich bewußt so, weil es keine Quarze mit so hoher Frequenz wohl gibt.)

Das nur am Rande.
Mit 47 nF wird man das eine "Ausgangs"-Gatter hochfrequenzmäßig abblocken. Vielleicht schwingt der Taktoszillator allenfalls dann noch im Kilohertz- oder sogar Niederfrequenzbereich, bzw. verhält sich ganz eigenartig.

Gruß von Oskar01

 

[dino03]

AVR Hardware-Basics

Hallo zusammen,

ich hab mal nen kleines Bildchen mit Copy&Paste aus verschiedenen PDFs von
Atmel zusammengestellt ...

ich hoffe es hilft einigen weiter und man kann es irgendwie universell auch für
andere Threads gebrauchen

Es ist der interne Oszillator-Aufbau zu sehen. Die 3 verschiedenen externen
Takt-Zuführungen (Quarz/Resonator, RC, Oszillator) sind zu finden, eine
Anschlußbelegung eines Quarzoszillators (14pin) und ein Bild eines Keramik.
Resonators. Rechts sind noch die Steckerbelegungen der ISP-Anschlüsse zu
sehen und wie man den ISP-Anschluß mit Widerständen gegen andere
Hardware absichert. Unten rechts ist dann noch die Beschaltung des AVcc
zu sehen (Spule und Kondensator). Das sollten eigentlich die wichtigsten
Dinge sein.

Gruß
Dino