kristal +condensators

Er staat meestal een richtlijn in de datasheet. Exacte waardes kan je uitrekenen, maar dan moet je wel de juiste data van het kristal hebben, en de juiste formule.

Ik had er pasgeleden een stukje over getypt: http://www.circuitsonline.net/forum/view/message/819918#819918

Kif, dat stukje is niet helemaal correct. Die 2 condensatoren zijn nodig om de Pierce oscillator te laten werken. Het kristal fungeert hier inductief om aan de juiste 180 graden fasedraaing te komen. Maar omdat het dan iets naast zijn natuurlijke serieresonantie werkt, houdt de fabrikant daar rekening mee en maakt een iets lager kristal. De zogenaamde load-capacitance is dan aangegeven opdat de Pierce oscillator gaat werken op de juiste frequentie.

@19roland70: met de meeste kristallen krijg je de schakeling wel werkend met 2 x 15pF tot 33pF. Alleen wanneer je echt heel nauwkeurig op frequentie wilt zitten doe je er goed aan je te verdiepen in de specs van de fabrikant. En zelfs dan kun je er nog snel 30ppm naast zitten waardoor je alsnog de condensatoren zult moeten fine-tunen.

Edit: Kif, je maakt ook nog een opmerking over de houder capaciteit. Dat is niet de externe load capacitance voor een Pierce schakeling. Het is een eigenschap van het kristal zelf. Het kristal is in feite een stukje siliciumoxide met twee geleidende laagjes er op. Een prima condensator dus, alleen is die klein in waarde (denk 2-6pF). Samen met de stray-capaciteit van de behuizing kom je op de shunt-capacitance die schijnbaar parallel met het kristal staat.
Normaal kun je die negeren. Pas als de oscillator de regio 100Mhz en hoger bereikt zul je hier rekening mee moeten gaan houden en dan meestal moeten compenseren. De kristal serieweerstand is dan vaak hoger, maar die shunt impedantie juist lager. Het parasitaire effect verergert dan snel, wat meer eisen stelt aan de oscillatorschakeling.

Op 13 juli 2008 22:03:34 schreef jojo:
Kif, dat stukje is niet helemaal correct.

Dat kan kloppen, ik ben helaas de app-note met duidelijke uitleg en formules kwijt. Daar stond precies in hoe je die twee capaciteiten kon berekenen, of wanneer je ze weg mocht laten.

Nou, dat weglaten ben ik wel benieuwd naar. Met een kristal kan dat volgens mij niet. Wel met keramische resonatoren waar deze ingebouwd zitten. Daarvan moet het middenpennetje dan wel naar ground. Haal je kristal en keramische resonator door elkaar misschien?

Edit: je bedoelt Appnote 588?

[Bericht gewijzigd door jojo op zondag 13 juli 2008 23:37:49 (19%)]

Nee, 't was iets van maxim volgens mij.

Dat weglaten gaat vaak prima hoor. Een AVR met kristal zonder condensatoren werkt vaak nog prima. Of het geheel dan wel op de juiste frequentie draait, das een ander verhaal.

Meestal slingeren er voldoende pF's rond om hem aan de gang te krijgen.
De precieze frequentie krijg je alleen bij de opgegeven (totale) parallelcapaciteit, dus kristal zelf, draadjes, IC en de rest aanvullen met echte condensatoren.
/e:Mmm, daarmee voeg ik niet echt iets toe; lees net dat andere stukje.
Alleen denk ik dat een parallel-C over het kristal de frequentie ook verlaagt.

[Bericht gewijzigd door Frederick E. Terman op maandag 14 juli 2008 08:48:26 (25%)]

Tja, op de parasitaire capaciteit van de poorten zou ik maar niet te hard vertrouwen. Het is zoiets als meerdere LEDs parallel schakelen
Je kristal moet dan wel heel erg inductief opereren om aan de juiste fasedraaing te komen. De loop gain zou met een beetje matig kristal al wel snel eens te klein kunnen zijn.

@FET, een parallele C maakt het volgens mij nog lastiger om te oscilleren. Het kristal moet "een spoel worden" om Barkhausen te vriend te blijven. Daar een condensator over zetten help de boel niet echt.

Barkhausen? Zit er een PL36 in de voeding van de pic?

Op 14 juli 2008 14:11:32 schreef jojo:
@FET, een parallele C maakt het volgens mij nog lastiger om te oscilleren.

Ik bedoel ook alleen dat, àls je het zou doen, de frequentie omlaag zou gaan, en niet omhoog.

Het valt trouwens wel mee hoor, de C wordt in zekere zin "verrekend" met de houdercapaciteit. Het was de normale manier om kristaloscillatoren (althans zulke die met parallelresonantie werkten) op frequentie te stellen. Tuurlijk, als je er àl teveel pF's bij hangt, in een poging ver onder de ontwerpfrequentie te komen, verdrink je het kristal, dan krijg je wat jij zei.

Pas sinds kristallen aan IC's hangen zie je overal die gesplitste condensator met midden aan massa. Daarvan wordt er dan maar ééntje geregeld.

Om de boel wat inzichtelijker te maken heb ik het holodek aangezet.
Je ziet hieronder het effect van enkele aanpassingen. Oscillatie zal optreden rond het 180 gradenpunt.

• P0 : normaal
  
• P1 : kristal met alleen parasitaire Cs
  Je ziet dat het 180graden punt amper te halen is, en de Q zal een stuk minder zijn. De werkfrequentie is omhoog gegaan.
  
• P2 : kristal met een parallel C
  De werkfrequentie is iets omlaag, de gain ook.
  
• P3 : kristal met een spoel in serie
  De werkfrequentie is een stukje omlaag, maar de gain is zelfs hoger.
  
• P4 : kristal met een C in serie (op verzoek Henry S.)
  De werkfrequentie is een stukje omhoog, de gain weer wat lager.

Leuk zo'n holo!

Wat geeft X-tal in serie met C?

Op 14 juli 2008 22:21:31 schreef jojo:
P4 : kristal met een C in serie (op verzoek Henry S.)
De werkfrequentie is een stukje omhoog, de gain weer wat lager.

Bedankt, dat bevestigt m'n verwachting.