Тактовый генератор по схеме Пирса

[АлександрЛ]

Значит в первоисточнике ошибка. Мегаомный резистор в пределах от 3 до 20 мегаом влиял разве что на скорость старта, и то как-то сомнительно, нелинейно. А вот тот, что 470к - довольно ощутимо настраивает высоту генерации. Наиболее комфортная высота для последующей работы с 74HC является порядка 300 килоом при условии, что мы подаем только на один вход одной микросхемы. Это все опытным путем.

Ну, возможно.. Тем более, что этот резистор тоже определяет "рабочую точку" транзистора.

зы.. Может быть, есть смысл добавить ещё один каскад усиления на транзисторе- для получения нормальных уровней выходного сигнала..

На макетной плате схема при желании упаковывается в 1 кв.см. И она работает, что самое главное! И еще тока не жрет почти. То есть можно ее питать втихаря с ионистра, пока часики без питания.

А какой ток она может "жрать" через резистор 470 (300) кОм? -максимум 0,016(6) миллиампер!!

назначение конденсатора 30 пФ "резать" кратные частоты выше частоты резонанса кварца

Это генератор Пирса и конденсаторы в нем являются составной частью П-контура.

Ну, всё возможно..

[aen]

Может быть, есть смысл добавить ещё один каскад усиления на транзисторе- для получения нормальных уровней выходного сигнала.

Этот каскад удобнее сделать непосредственно на логике переведя инвертор в линейный режим.



В принципе можно сделать на любой логике. Для ТТЛ резистор нужен в пределах 500 - 1000 Ом, но в данном случае лучше сделать на КМОП.

Вложения

1.PNG

(7.43 KiB) Скачиваний: 1542

[LastHopeMan]

Я просто подключаю микросхему 74HC04 (через пару инверторов пропускаю) без всяких примочек и она делает более-менее ровный сигнал прямо из того, что выходит с генератора. Правда при наносекундном рассмотрении есть всплески до 6 вольт при 5 вольтах питания, восходящий фронт длится до 1500нс и одному из моих счетчиков (1533 серии) это очень не нравится. Неправильно делаю?

Добавлено after 40 minutes 18 seconds:
Машка, я попробовал как у вас, только ничего не получилось. Сигнал стал какой-то горбатый с проплешиной.

А вот если между инверторами так вот поступить, то фронт становится гораздо лучше.

Вложения

2017-02-01_20-57-25.jpg

(10.12 KiB) Скачиваний: 1415

[White_Swan]

Вопрос по транзисторному варианту генератора. Если питание увеличить с пяти вольт до пятнадцати, то какие изменения номиналов потребуются? Надо будет, очевидно, изменить R2. Какое значение должно быть примерно?

[АлександрЛ]

Какое значение должно быть примерно?

Вероятнее всего- в два раза больше, а, может быть и в три..
R1, возможно, тоже придётся увеличивать..
На самом деле- проще попробовать, чем гадать.

[LastHopeMan]

Вопрос по транзисторному варианту генератора. Если питание увеличить с пяти вольт до пятнадцати, то какие изменения номиналов потребуются? Надо будет, очевидно, изменить R2. Какое значение должно быть примерно?[/url]

Просто взял и запустил свою схему на 15 вольтах. Высота генерации порядка 6. Играйтесь с входным резистором, если хотите выше. Там же делитель. Но учтите, что заигравшись, лишитесь генерации (нельзя тестировать не выключая. Продолжать генерацию схема может и на 1к, а вот начинать - фигу).

Вложения

IMAG001.jpg

(68.58 KiB) Скачиваний: 1470

[White_Swan]

Высота генерации порядка 6.

Амплитуда. Вам никогда не встречалось это слово? Запомните его.

Играйтесь с входным резистором, если хотите выше.

Вы "разрешаете" мне "играться"? Вопрос был не об этом. Здесь немного другая ситуация, тут биполярный транзистор, а не кмоп.
И я интересовался резистором R2.

Там же делитель. Но учтите, что заигравшись, лишитесь генерации (нельзя тестировать не выключая. Продолжать генерацию схема может и на 1к, а вот начинать - фигу).

Ну это как раз понятно.

PS Понятия "входной резистор" не существует. Более того, в этой схеме нет никакого входа.

[Ravius]

Всем доброго времени суток, возник такой вопрос. Понимаю, что баян, но все же. Нужно запилить кварцевый генератор на 32.768 кГц. Микросхема К176ИЕ5, но это не суть важно как я понимаю, ибо на кварце там вроде обычный логический инвертор. Взял стандартный часовой кварц 3х8 мм болванку, резисторы на 20 МОм и 560 КОм (см. прикрепленную схему), вопрос возник только с конденсаторами. В даташите (прикреплен) указано 2 разных значения без каких-либо пояснений - 6 pF и 12.5 pF. Это немного ввело меня в ступор, неясности добавил тот факт, что где-то советуют удваивать емкости конденсаторов и ставить по 24 pF, где-то говорят, что нужно ставить 16 pF... В общем все покрыто мраком. Недолго думая, прилепил 2 конденсатора на 12 pF и впринципе все заработало, генерация вроде стабильная, но на стрессоустойчивость не проверял. Подскажите, пожалуйста, какие все-таки кондеры надо ставить "по уму", чтобы все было максимально хорошо?

KX-38-7_datasheet.pdf

Даташит

(69.55 KiB) Скачиваний: 113

generator.jpg

Схема

(163.11 KiB) Скачиваний: 184

Сюда перенес.
aen

[1en2]

конденсаторы влияют больше на частоту, а устойчивость генерации там в широких пределах...если нужна точность хода, тогда надо подбирать...(и до 68 пФ, и не каждый кварц, его тоже подбирать, разброс до 5 Гц от номинала)

[Anuvsenahren]

Ravius писал(а):

Подскажите, пожалуйста, какие все-таки кондеры надо ставить "по уму", чтобы все было максимально хорошо?

У вас на схеме генератор Пирса.
Кварц здесь работает вблизи точки параллельного резонанса, а значит играет роль индуктивности.



Так выглядит генератор Пирса на биполярном транзисторе.



Биполярный транзистор можно заменить любым инвертором, в том числе логическим инвертором переведенным в активный режим, что и сделано в вашей схеме с помощью резистора R1.

Точный расчет требует много исходных данных. Берите серьезную книжку по генераторам, ищите раздел: "Расчет генератора Пирса" и вперед.
Кое что для практических нужд можно отсюда взять.

gen_prym.pdf

(96.82 KiB) Скачиваний: 210

С помощью конденсаторов в небольших пределах можно менять частоту генерации.

Вложения

Безымянный.png

(2.58 KiB) Скачиваний: 839

[АлександрЛ]

В даташите описано ДВА (точнее, даже ТРИ кварца)
Для кварца с партномером 12.80104 рекомендуется конденсатор 6 пФ, а для кварцев с партномерами 12.80100 / 12.80101-T -12,5 пФ..
Как их различать- неизвестно, по опыту- кварцы работают с ёмкостями от 6 до 33 пФ, и им "пофигу", и даже иногда вообще без ёмкостей..
В "типа нормальных" магазинах, обычно указывают "нагрузочную ёмкость" кварца-
https://www.chipdip.ru/product/32768hz-2x6mm
https://www.chipdip.ru/product/32768hz-dt-38t
http://www.quartz1.com/price/model.php?akt=944.13
http://www.quartz1.com/price/model.php?akt=5387.09
http://www.quartz1.com/price/model.php?akt=6289.11
http://www.quartz1.com/price/model.php?akt=4895.10
http://www.quartz1.com/price/model.php?akt=5521.01
http://www.quartz1.com/price/model.php?akt=7001.19
Там ещё есть ссылки на кучу ПДФ- ников на разные кварцы..

зы.. Чаще всего фигурирует что- то вроде 12,5 пФ..


В общем- (имхо) ставьте от 10 до 20 пФ, а потом- в зависимости от полученной частоты- подбираете одну из ёмкостей - в небольших пределах, при изменении ёмкости чуть- чуть меняется частота генерации..
Мне как- то попалась табличка из книги по ремонту часов- на сколько будут спешить/отставать часы в зависимости от "неточности" частоты 32768 Гц-


+- 1Гц это точность хода- примерно +- 15 минут В ГОД..

[Ravius]

АлександрЛ писал(а):

Как их различать- неизвестно

Та не, с этим как раз все известно - в чеке написано, что 12.5pF, затупил на даташите, подумал что эти 6pF для того же самого кварца, и имеют какой-то глубокий смысл наряду с 12.5, а оно вообще для другой партии указано. Ну бывает... Тогда поставлю оба конденсатора на удвоенную емкость, около 20-24 pF и буду смотреть дальше, подбирать точнее. Мне главное чтобы генерацию не сорвало, было такое уже. Хотя там и кварцы покупались у очень стремного барыги, мб в этом была значительная часть проблемы, эти купил - вроде получше себя ведут

Добавлено after 1 minute 15 seconds:

АлександрЛ писал(а):

Мне как- то попалась табличка из книги по ремонту часов- на сколько будут спешить/отставать часы в зависимости от "неточности" частоты 32768 Гц

+- 1Гц это точность хода- примерно +- 15 минут В ГОД..

За табличку спасибо)

[АлександрЛ]

В кассах типа Самсунг ER4615 стоит микросхема часов/календаря Ricon RP5C15
http://doc.chipfind.ru/html/ricoh/rp5c15.html
ВО ВСЕХ аппаратах у кварца на 32768 стоят конденсаторы по 30 пФ, а вот с "точностью хода"..
Попадались аппараты, у которых часы уходят на две- три минуты за месяц, а попадались и такие, у которых за пять лет часы ушли минут на 5, не больше..

Нормальному ИСПРАВНОМУ кварцу эти ёмкости- особо не критичны, такого не бывает, чтобы "поставил 5 пФ- не работает, поставил 10 пФ - работает, поставил 15 пФ- опять не работает"

[Ravius]

АлександрЛ писал(а):

ВО ВСЕХ аппаратах у кварца на 32768 стоят конденсаторы по 30 пФ, а вот с "точностью хода"..

Прямо во всех? Т.е. "с закрытыми глазами" по умолчанию нужно ставить 30 пф? Странно...

Добавлено after 1 minute 56 seconds:
Спорить не буду, вы лучше меня владеете вопросом, но ведь банально есть разные кварцы, даже вон выше из разных партий разные емкости, которые, судя по всему, и обеспечивают точность хода

Добавлено after 5 minutes 45 seconds:

АлександрЛ писал(а):

Нормальному ИСПРАВНОМУ кварцу эти ёмкости- особо не критичны, такого не бывает, чтобы "поставил 5 пФ- не работает, поставил 10 пФ - работает, поставил 15 пФ- опять не работает"

Значит все-таки барыга подсунул в тот раз какое-то гавно, мб керамика или хз. Эти вон только что проверял и 12, и 16, и 24 пф нормально запускаются, а вот с точностью думаю нужно будет еще поиграться

[АлександрЛ]

Ravius писал(а):

АлександрЛ писал(а):

ВО ВСЕХ аппаратах у кварца на 32768 стоят конденсаторы по 30 пФ, а вот с "точностью хода"..

Прямо во всех?

ВО ВСЕХ аппаратах модели Самсунг ЕR4615!!
У аппаратов семейства "Микро" - и у аппаратов Элвес (Штрих) с часами на DS1307 кварцев вообще нет.
Я ставлю от 12 до 30 пФ (какие первыми под руку попадутся, те и ставлю)
При чем- у Микр в инструкции написано- "точность хода часов +- 5 минут в сутки"
У Элвесов часы, обычно идут точнее..
Кстати- сначала на заводе (Штрих) кварц припаивали проволочным хомутиком к земляному полигону, потом перестали.. И мне один раз попался аппарат, у которого сильно бежали часы (несколько минут за час), замена кварца не помогла, а вот соединение корпуса кварца с "земляным полигоном"- помогла..

[Ravius]

Слышал про этот момент, думаю в окончательном варианте подтянуть корпус к земле, от греха подальше. Кварц чувствительная штука, зачем статика лишняя на корпусе

Добавлено after 9 minutes 18 seconds:
Ну а +- 5 минут в сутки это конечно сильно. Хз правда, что там за задачи, но это реально трешняк, такое выпускать

[АлександрЛ]

Ravius писал(а):

Слышал про этот момент, думаю в окончательном варианте подтянуть корпус к земле,

Да, но в ста аппаратах такой же кварц с такой же микросхемой работают нормально, а в ОДНОМ нужно было "заземлять" кварц..

зы.. Правда, как мне кажется, "зазаемление" корпуса кварца ему не повредит в любом случае..