Nog heel veel meer ontwerptips en domme fouten

In mijn HBS-natuurkundeboek werd een transistor beschreven als zijnde een "kristalbuis"....
Misschien heeft dat journaille hetzelfde boek gehad?

Kristal is enkel een verwijzing naar de structuur en zegt nog niks over het materiaal?

Correct. Er bestaan oa zout-, suiker- en galliumarsenidekristallen. De laatste kan licht geven.

Als je een augurk onder spanning zet,geeft hij ook licht...
Alleen stinkt best wel...

Er zijn ook kwarts kristallen, die licht geven!

Goed heet stoken. Zolang het kristal niet smelt of chemisch verandert klopt dat.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 25 april 2017 20:49:11 (16%)]

Nee het is een verschijnsel waarbij elektronen een energieniveau omlaag vallen (een lagere schil), waardoor een lichtquant vrijkomt, net als bij een neonlampje.
Dit soort kwartsen werden vooral in Duitsland gemaakt en worden daarom 'Leuchtquartze' genoemd. Je kon ze, dacht ik, daarmee ook op het oog op de juiste frequentie afregelen.

Blijkbaar dan toch geen zo'n rare omschrijving.

Ik heb in mijn opleiding en werervaring nog nooit iemand over een kristal horen spreken als die een halfgeleider bedoelde.

Nooit van gehoord, Tidak, maar dat zegt niks.
Hoe wil je zoiets dan afregelen?

Op 26 april 2017 17:02:02 schreef evelo:
Blijkbaar dan toch geen zo'n rare omschrijving.

Ik heb in mijn opleiding en werervaring nog nooit iemand over een kristal horen spreken als die een halfgeleider bedoelde.

Tsja, de meest bekende is natuurlijk de kristalontvanger Zelf nooit mee gespeeld maar wel van gehoord.

Kristaldiode was wel een gangbare term. Vooral toen de cruprox cellen werden uitgefaseerd en natuurlijk het verschil buis versus halfgeleider diode. Of theoretisch; het eerder al genoemde kristalrooster wat noodzakelijk is om het werkingsprincipe van actieve elementen zoals halfgeleiders te doorgronden.

Op 26 april 2017 17:10:05 schreef mel:
Nooit van gehoord, Tidak, maar dat zegt niks.
Hoe wil je zoiets dan afregelen?

Net zoals je een normale kristaloscillator trimt, maar naar mijn herinnering kan het hier ook naar aanleiding van de helderheid van het licht _{(maar ik kan me vergissen)}

http://www.radiomuseum.org/tubes/tube_leuchtquarz_18119m.html

Het is dus een piëzo effect

Hier meer: https://aobauer.home.xs4all.nl/leuchtquarze.htm

En nog wat foto's: https://aobauer.home.xs4all.nl/leuchtquartz.htm

@TA: Interessant!

Op 26 april 2017 17:02:02 schreef evelo:
Blijkbaar dan toch geen zo'n rare omschrijving.

Ik heb in mijn opleiding en werervaring nog nooit iemand over een kristal horen spreken als die een halfgeleider bedoelde.

In Philipsliteratuur van de jaren '70 zou je het wel tegen moeten komen. Daar waren ze ook vrij strict met gebruik van jargon, er was zelfs een boekje waarin de technisch-schrijvers het juiste woord konden opzoeken.

Op 26 april 2017 15:49:43 schreef Tidak Ada:
Nee het is een verschijnsel waarbij elektronen een energieniveau omlaag vallen (een lagere schil), waardoor een lichtquant vrijkomt, net als bij een neonlampje.
.

Dan geeft het kristal geen licht, maar het gas er omheen. Zo staat het ook beschreven in dit document http://www.radiomuseum.org/forumdata/upload/Leuchtquarz%2EPDF

Interessant artikel! Gaat zeker in het archief

Zo middagje naar de kloten. M'n klok (zo'n ding wat de tijd aangeeft) liep zo'n 0.05% te snel. Dat merk je binnen een uurtje (ik wel). De interne RC is 1% nauwkeurig dus ik had mazzel dat ie 20x beter dan spec presteerde.... Maar natuurlijk zit er een kristal op het bord. Dus overgeschakeld op het kristal.. crashen. Zucht.

Zelfs de klok een factor twee langzamer gezet (24MHz) dan dat de chip kan (48MHz), en nog steeds ging van alles mis. Lijkt aan de USB te zitten. Hij crasht later als ik de USB later initializeer....

Anyway... Er blijkt een 16MHz kristal op te zitten, ik had de boel gepland op 8MHz. En als je dan 3*8MHz opgeeft als interne klok rekent ie uit dat ie met 0 flash waitstates kan (tot en met 24.00000MHz) en niet 1 nodig heeft zoals op 48MHz....

Dus het plan om even extra langzaam te draaien was prima, maar de factor twee was net niet genoeg. Pas toen ik probeerde op 8MHz te draaien (direct het kristal) ging het weer werken.

Anyway. Nu is ie 4x nauwkeuriger. Nog steeds 126ppm te snel. Te veel m.i.

In wat oudere commerciële ontwerpen, zoals de klok van de videorecorder, zat er eerst altijd een trimmertje aan het kristal en later een softwarematige trimoptie.

ik snap de oorzaak van je probleem niet helemaal:

waarom wijkt het ding zo behoorlijk af? op de interne RC oscillator OK, die snap ik wel.

maar op een kristal zou het ding toch redelijk nauwkeurig moeten zijn. zlefs een atmelletje op een kristalletje zou dat goed moeten doen... Die lopen maar tot 20 Meg.... doet het ding meer dan alleen de tijd aangeven toevallig??

[Bericht gewijzigd door High met Henk op 30 april 2017 15:28:58 (66%)]

Ik heb de software van AVR naar STM32 geport. Gisteren kreeg ik het in m'n bol dat ik ook "ouderwetse klok" wilde hebben en dat was er redelijk snel bijgeklust.

Het zou kunnen dat mijn kristallen "te goedkoop" zijn. We hebben eens zitten meten bij de AVR en toen zijn we tot de conclusie gekomen dat we te makkelijk deden met de condensatoren rond het kristal. Ik had zo van: "getest, het werkt zonder toch ook?", maar blijkt dat ie dan in frequentie toch meer dan gespect afwijkt. Dus sindsdien gaan die condensatoren er op z'n minst op.

Maar het grootste deel van mijn kristallen is ooit in het bakje "kristallen" beland voordat ik bijhield wat ik kocht. Dus het exacte datasheet bij deze er bij zoeken zal tricky zijn. In ieder geval heb ik op al mijn STM32 borden een 8MHz kristal, dus is het niet handig om hier dan een 16MHz op te hebben. Mogelijk laat ik dit exemplaar zo. Die is toch "mooi voor thuis": Dit is ook het exemplaar waarbij ik een dot van het zeven segment display gesloopt heb. (en van de vier mogelijke posities heb ik die ene kapotte dot gesoldeerd op de ENIGE plek waar de dot dan ook gebruikt wordt.... Zucht. )

Ik heb de appnote van ST over kristallen ooit gelezen. Ik houd me aan hun advies over de positionering van de condensatoren rond het kristal. Alhoewel, dat kwam geloof ik uit een andere appnote. Maar om de condensatoren rond een kristal uit te rekenen heb je tricky dingen nodig als de parasitaire capaciteit van de sporen naar het kristal. Dat soort dingen weet ik niet. Dan kan ik gokken op 4-10 pF, maar dan kan ik net zo goed gokken op een capaciteit naast het kristal van 18pF.

Maar goed. Met meer capaciteit gaat volgens mij de frequentie omlaag. Ik zit nu dus te hoog. En als jij me forceert om nu te gokken wat er uit de berekening van die appnote zou komen, dan zou ik op lager-dan-18pF gokken. Die berekening kwam met zo'n schatting van 5-7 pF voor de spoortjes op iets van 10pF uit als ik het me goed herinner. Omdat ik last had om anders andere spoortjes bij de CPU vandaan te krijgen, moest het kristal iets opschuiven. Dus hij zit niet helemaal tegen de chip aangeplakt. Dan zou ik denken dat ik eerder meer dan minder capaciteit in m'n spoortjes heb zitten.

In ieder geval voor de bridgeklok maakt het niet zo veel uit dat ze ipv de ingestelde 30 minuten maar 29 minuten, 59.77 seconden krijgen. Daar moeten ze maar tegen kunnen. Maar ik erger me er aan dat ik hem vanmiddag gelijk heb gezet en dat ie nu al meer dan 3 seconden voorloopt.

nou ben ik misschien simpel van gedachte hoor, maar je kunt toch een bit toggelen en er een externe frequentiemeter aanhangen? als die nauwkeurig genoeg is kun je binnen no time je afwijking zien.

Eventueel heb ik volgens mij nog wel ergens een counter/frequentiemeter liggen van philips die je kunt lenen, maar ik denk dat je scoop het ook wel kan...

Ik heb een NTP gecontroleerde computer. Als ik die iedere 60 seconden een "en hoe laat is het?" naar de print laat sturen, dan krijg ik precies in tienden van miliseconden te zien hoe hard ie loopt. Binnen 2 minuten weet ik wat de afwijking is. DAT is het probleem niet.

Volgens mij zijn "gemiddelde" kristallen +/- 20PPM of misschien 50. Maar ik zie 125PPM. Meer dan spec. Dan kan het aan mij liggen dat ik verkeerde condensatoren heb gemonteerd. Of het kristal is erg slecht. Anyway, dat eerste onderzoek ik nog en keer. Maar zoals uitgelegd is gewoon pardoes het kristal vervangen ook nog een goede optie.

Op basis van "handmatige meting" ("gisteravond ongeveer 2 sec te voorlopend, nu ongeveer 6 sec voor, reken ik 92PPM te snel uit. Dat komt overeen met de meer technische meting die ik binnen 2 minuten kan doen).

Nou is het aantal ppm dat je voor een als nauwkeurig ervaren klok nodig hebt ook wel belachelijk laag, maar een beetje extra capaciteit zou zomaar kunnen helpen. Vaak werd toch 1 van de condensatoren wel als trimmertje uitgevoerd als het een beetje nauw luisterde. Niet alleen in klokken maar ook bijvoorbeeld in de PAL-decoder van een TV. Dat laatste luisterde niet eens zo nauw als een klok; er waren fabrikanten die last hadden van een slechte serie trimmers en dan adviseerden om er maar gewoon een vast condensatortje in te steken en dan werkte het ook. 18p meen ik, ondanks al aanwezige spoorcapaciteiten. Maar met groter ging het ook goed, geen idee wat op een gegeven moment de invloed op de frequentie nog precies is.

Als ik nieuwe kristallen moet kopen, koop ik deze: http://www.farnell.com/datasheets/1852969.pdf
Er staat "load capacitance: 18pF". Laat ik nu 18pF gemonteerd hebben.... Maar ik kan me vaag herinneren dat deze spec slaat op beide condensatoren parallel incl parasitaire capaciteit. Als het pootje 7pF heeft en m'n PCB 2pF, dan zit ik zonder condensatoren al goed. Maar dan gaat ie NOG sneller, denk ik dan....

Dat laatste is niet zomaar waar.

Je moet voor je condensatortjes 2x de load capacitance minus stray capacitance nemen. Dan hangt het er wél even vanaf hoe je stray capacitance definieert (pootje naar ground, of parallel aan het kristal). Dan krijg je respectievelijk
C = 2C_L - C_STRAY of
C = 2(C_L - C_STRAY)

Ok. Als ik dan zo veel mogelijk wil "tunen", dan schat ik de poot en baantjes zo laag mogelijk in, en krijg ik dus 18pF*2 - 7pF is ongeveer 30pF.
Zoekende naar de pin-capaciteit vond ik het stuk in het datasheet over de oscilator. Daar hebben ze het over 5-20pF load condensatoren, dus ongeveer twintig wel als maximum. Verder geven ze aan dat "10pF" een mooie schatting is (iets hoger dan mijn "zo laag mogelijk geschatte" 7pF van daarnet.). Dus dan zou ik toch naar de 26-27pF moeten gaan. Ik ga het een keer proberen. Thanks voor de hint.