[AltemirX 0]

Всем здравствуйте.

 

Собственно, интересует корректный расчёт конденсаторов для основного кварцевого резонатора TMS320VC5509a. В даташите SPRS205J (November 2002 − Revised September 2007) на странице 88 указывается расчёт CL по C1 и C2: СL=C1*C2/(C1+C2). Для кварца 12МГц приводится типовое значение CL - 16пФ, следовательно, при равных C1 и C2: C1=C2=2*CL=32пФ.

 

Стоит отметить, что в формуле не учтена паразитная шунтирующая ёмкость кварца. Например, здесь приводится более детальный расчёт: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/el_mech/GEYER_EL/parametr.htm (в самом низу).

 

Я использую кварц от Geyer KX-3H, имеющий shunt capacitance Co max. 7 pF и рекомендованные значения load capacitance CL standard: 16 pF, avail. 12 ~ 30 pF. Отсюда можно получить, что C1=C2=2*(CL-Co)=2*(16-7)=18пФ.

 

В моей схеме использованы именно два кондёра по 18пФ и всё работает, но смотрел схемы сторонних разработчиков, там используются ёмкости по 27пФ. Обьясните пожалуйста, чем руководствоваться? Аналогичная ситуация вокруг часового кварца, кстати. Кто и что ставит? Из каких соображений?

 

Спасибо.

[тау 31]

Всё имхо на основании своего опыта использования кварцев.

 

В схеме генераторов , использующих 1 вывод микросхемы для кварца, а второй вывод кварца "заземляется " через нагрузочную емкость CL все очень просто. Реальный конденсатор в таком случае должен быть равен CL. В таком включении всегда предполагается что вывод микросхемы - низкоомный настолько , что влияние нагрузочной ёмкости достаточно учитывать только с другого конца кварца.

 

В схеме с двумя выводами для кварца ситуация такая : были бы оба вывода высокоомные настолько что влияние екостей С1 и С2 сказывалось бы на нагрузочной емкости , то тогда справедлив подход через формулу СL=C1*C2/(C1+C2). Но на деле все обстоит таким образом что один из выходов внутреннего генератора микросхемы НИЗКООМНЫЙ. И эта формула становится неверна. Как правило у многих контроллеров существенной нагрузочной емкостью является емкость подключенная на вход внутреннего генератора (с учетом паразитной емкости входа и печатных проводников) . А вот емкость подключенная к выходному пину - почти не влияет на точность установки частоты генератора. Меня тоже удивляла формула СL=C1*C2/(C1+C2) до тех пор пока не дошло что разработчики микросхем тупо копируют этот абзац из поколения в поколение и не задумываются. Ну что с них возьмеш :krapula:

И я этой формулой больше не пользуюсь.

 

Кстати - шунтирующая ёмкость о которой говорилось выше - проблема производителя кварца, он должен выставлять CL в спецификации с учетом этой шунтирующей емкости, чтобы у разработчиков, применяющих его изделия не болела голова насчет правильного учета этой емкости . И по моему опыту, очень многие производители именно так и поступают, в чем я убедился неоднократно , проверяя совпадение F0 при разных CL с значением CL из спецификации и рипортах производителя , получаемых вместе с сэмплами кварцев.

 

При малых объемах потребления , случайным закупкам через многочисленных посредников , рекомендую быть готовыми к тому что CL не всегда будет соответствовать заявленной по бумашкам, разве что промаркирована на корпусе. И с этим тоже приходилось сталкиваться, к сожалению. Работать будет , но заявленную точность начальной частоты 5-6 знаков не получите при неверной CL. Хотя это и не всегда критично в приложениях которые "без претензий" .

[AltemirX 0]

И всё-таки, для описанного мной случая, как рассчитать правильно C1 и C2?

[rezident 0]

И всё-таки, для описанного мной случая, как рассчитать правильно C1 и C2?

В даташите в принципе правильная формула, но не совсем точная. Она не учитывает емкость монтажа и емкость выводов самого кварцедержателя.

См., например, по ссылкам у Maxim.

Specifying Quartz Crystals

Modeling of Quartz Crystal

How to Choose a Quartz Crystal Oscillator ...

Хотя в первом приближении 18пФ вы выбрали верно, если конечно я правильно понимаю параметр MAX Cshunt, как межвыводную емкость пинов X1 и X2. Конденсаторов такой емкости вполне достаточно. Если вам нужна более точная и стабильная частота, то используйте внешний кварцевый генератор.

[MikePic 0]

Вот! Спасибо! Развёрнутый ответ.

[uriy 5]

вот еще почитайте http://electronix.ru/forum/index.php?showt...%EA%E2%E0%F0%F6

[AltemirX 0]

uriy Хороший топик. Интересно отметить, что у TI в доке "MSP430 32-kHz Crystal Oscillators" http://focus.ti.com/mcu/docs/mcusupporttec...actName=slaa322 приводится формула, учитывающая паразитную ёмкость Co; в переводе на используемые здесь обозначения: C1=C2=(2*CL)-Co. На gaw.ru же Co находится под скобкой, т.е. учитывается её двойное значение. Может, дело в том, что у TI в шите указано, что Co - "Parasitic capacitance per pin", а не межвыводная (shunt capacitance - Geyer)?

Изменено 14 января, 2009 пользователем Altemir