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Macht es Sinn R35, R36 und C18 einzusetzen, um die Genauigkeit zu optimieren ?



www.nxp.com/documents/data_sheet/HEF4521B.pdf


lg

» Macht es Sinn R35, R36 und C18 einzusetzen, um die Genauigkeit zu
» optimieren ?
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Hallo,
ich will nicht auf die Schaltung eingehen, da ich sie nicht kenne.
Stutzig hat mich die enorme Zeitabweichung der Quarzuhr gemacht.
Wenn die Quarzfrequenz sich mit der Betriebsspannung derart ( 5 s) ändert,
dann ist der Fehler woanders zu suchen.
Quarze erreichen ohne größeren Aufwand eine Genauigkeit von 1:1000000 ( 1E-6).
Das heisst: auf 1 Million Sekunden kann 1 Sekunde Abweichung auftreten.
Auf 11,5 Tagen ist 1 Sekunde Abweichung möglich.
Ich vermute einen Schaltungsfehler. Also alles genauesten kontrollieren.
Da nutzen auch keine zusätzlichen Änderungen.
Gruß Kendiman

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» Stutzig hat mich die enorme Zeitabweichung der Quarzuhr gemacht.
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» dann ist der Fehler woanders zu suchen.
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» 1E-6).
» Das heisst: auf 1 Million Sekunden kann 1 Sekunde Abweichung auftreten.
» Auf 11,5 Tagen ist 1 Sekunde Abweichung möglich.
» Ich vermute einen Schaltungsfehler. Also alles genauesten kontrollieren.
» Da nutzen auch keine zusätzlichen Änderungen.
» Gruß Kendiman

Hi

Ich fürchte, ich hatte einen Messfehler, der die Abweichung betrifft.

Es ist schlichtweg egal ob 5 oder 15V verwendet werden, die Uhr läuft immer 2-3 Sekunden pro etwa 12h zu langsam.

Heute Nacht läuft sie mal mit den o.g. zusätzlichen Bauteilen (immer noch auf Steckplatte) - mal sehen.

Sobald das Material hier ist, werde ich es mal auf Platine aufbauen - bis dahin experimentiere ich eben noch auf der Steckplatte.

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» lg

Probiere es doch aus.

Ich denke das es keinen positiven Einfluss auf die Genauigkeit hat. Eher kontraproduktiv.
Durch verringern der Betriebsspannung des Inverters reduziert sich gem. Fig.11
dessen Vorwärtssteilheit.

Ganz sicher bin ich mir aber nicht.

» Quarze erreichen ohne größeren Aufwand eine Genauigkeit von 1:1000000 (1E-6).
Nicht OHNE, sondern MIT. Also: "MIT größerem Aufwand kann man vielleicht 1ppm erreichen."
Ein normaler Billigquarz hat von vorneherein +/-20 ppm Abweichung (es gibt bessere aber auch schlechtere!). Dazu kommt eine Temperaturdrift, die ohne weiteres nochmal 20 ppm betragen kann. Wenn die in die falsche Richtung geht, hast Du 40 ppm Abweichung, also 1 Sekunde in 25000 Sekunden oder etwa 3 Sekunden am Tag. Das entspricht durchaus den Beobachtungen. Auch die Alterung addiert sich zu dem Gesamtfehler.

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» » ich will nicht auf die Schaltung eingehen, da ich sie nicht kenne.
» » Stutzig hat mich die enorme Zeitabweichung der Quarzuhr gemacht.
» » Wenn die Quarzfrequenz sich mit der Betriebsspannung derart ( 5 s)
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» Es ist schlichtweg egal ob 5 oder 15V verwendet werden, die Uhr läuft
» immer 2-3 Sekunden pro etwa 12h zu langsam.
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» Heute Nacht läuft sie mal mit den o.g. zusätzlichen Bauteilen (immer noch
» auf Steckplatte) - mal sehen.
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» Sobald das Material hier ist, werde ich es mal auf Platine aufbauen - bis
» dahin experimentiere ich eben noch auf der Steckplatte.

Hallo,
wenn die Zeitabweichung der Uhr konstant ist, so scheint ja der Quarz zu schwingen,
wenn auch nicht auf der richtigen Frequenz.
Mit dem Trimmkondesator neben dem Quarz kann man die Frequenz genau auf die Sollfrequenz ziehen.
Für die Kontrolle benötigt man jedoch einen sehr genauen Frequenzzähler.
Es geht auch mit einer genauen Zeitansage (Nicht die Uhr über Satellitenfernsehen) und
viel Geduld. Feineinstellung des Trimmers maximal 1 mal je Tag und dabei die Drehrichtung
merken. Ob sich etwas getan hat, ergibt sich erst nach Tagen (einem Tag). Also Geduld !
Gruß Kendiman

» » Quarze erreichen ohne größeren Aufwand eine Genauigkeit von 1:1000000
» (1E-6).
» Nicht OHNE, sondern MIT. Also: "MIT größerem Aufwand kann man vielleicht
» 1ppm erreichen."
» Ein normaler Billigquarz hat von vorneherein +/-20 ppm Abweichung (es gibt
» bessere aber auch schlechtere!). Dazu kommt eine Temperaturdrift, die ohne
» weiteres nochmal 20 ppm betragen kann. Wenn die in die falsche Richtung
» geht, hast Du 40 ppm Abweichung, also 1 Sekunde in 25000 Sekunden oder
» etwa 3 Sekunden am Tag. Das entspricht durchaus den Beobachtungen. Auch
» die Alterung addiert sich zu dem Gesamtfehler.

Hallo Michael Krämer
Bei der Herstellung von Quarzen treten Toleranzen von 20-30 ppm auf.
In Verbindung mit der Schaltung muß man den Quarz aber auf seine Sollfrequenz
ziehen können. Wenn jetzt noch der Temperatureinfluß, und die Betriebsspannung
konstant gehalten werden, dann sind 1ppm erreichbar.
Herstellungstoleranzen können mit Trimmkondensatoren ausgeglichen werden.
Gruß Kendiman

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» Probiere es doch aus.
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» Ich denke das es keinen positiven Einfluss auf die Genauigkeit hat. Eher
» kontraproduktiv.
» Durch verringern der Betriebsspannung des Inverters reduziert sich gem.
» Fig.11
» dessen Vorwärtssteilheit.
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» Ganz sicher bin ich mir aber nicht.
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Heute Morgen konnte ich doch eine Änderung bemerken. Die Abweichung beträgt mit den beiden Widerständen und dem KerKo "nur noch" gut 1 Sekunde - anstatt 3.

Das deutet also darauf hin, dass Betriebsspannungs-Schwankungen die Ursache sind. Ob sich dieser Umstand auch auf der Platine auswirkt, weis ich natürlich noch nicht. Werde aber die beiden Widerstände und den Kondi sicherheitshalber mal auf der Platine vorsehen - man muss sie letztlich ja nicht Bestücken.

lg

Hi Frederik,

So im Lesen .. mir scheint, dass der Quarz noch nicht ganz beachtet wurde.

Im Prinzip kann man "jeden" Quarz zum Schwingen anregen,
""quarzstabil" einen Oszillator machen.
Jedoch verhalten sich die Typen oft extrem unterschiedlich.

In einem Fall könnte es sogar auf einen Wechsel auf den passenden Typ hinauslaufen.
Für das Steckbrett --- die Pins unter der weißen Platte haben ja eine, sage mal, "gleiche" hoche Kapazität.
.. ist ja eine Matrix-Anordnung; würde daher sagen "überall" gleich.
Das solltest ausnutzen, mit so einem Typ, der auch so derartig belastet werden kann.

Vorschlag mal aufs Blinde, bezugnehmend auf das Steckbrett:
Mache Kurzschluss-Massebrücken rund um den Oszillator.
Auch kannst eine Kupferfolie, eventuell Eisenfolie, isoliert natürlich, unter die Bauteile legen, mit Masse verbinden.
Damit machst prktisch eine Abschirmung.
Ein Metallhäubchen darüber könnte auch helfen.

Die Drahtbrücken so kürzen, dass nur eine direkte Verbindung ist ... ähnlich wie mit Lochraster diese D-Brücken.

Also, mein Vorwärtsgedanke --
-- mit dem Steckbrett die Annäherung an den geäzten Print so gut als möglich zu machen.

Hier kannst Kochbuch über Quarze runterladen, ist kostenfrei:

www.axtal.com/data/buch/quarzkochbuch.zip
http://www.axtal.com/info/buch.html

Ich lese das immer regelmäßig durch, und finde doch oft interssante
Details, um in eine bestimmte Richtung weiterzutüfteln.


PS:

Spannungsstabilisierung -- ist obligatorisch;
aber es reicht, wenn der Oszillator sauber stabilisiert ist.
Damit sage ich mal,, zB Oszi 5V, Rest der Teile 12V.
Es reicht ja ein stabiles Taktsignal, das ist nun egal wo es herkommt.
Ein hohe Versorgung für den Oszillator ergäbe auch einen
großen Amplitudenhub, --- somit größere Quarzauslenkung.

X Y hatte ja einen fertigen Oszillator vorgeschlagen. Würde es auch so machen.


==> Der 10k für VDD1 (die Versorgung für den Oszillator) ist recht hoch!
Nimmn mal weg und lege dort eine stabile U an, so zB 5V aus einem 78L05 oder 12V aus einem 78L12.
Dieser R ist lt Datenblatt lediglich eine Option zwecks Strom sparen.
Naja, so hoch sollte er dann halt nicht ausfallen.
Außerdem hast dann auch noch die Temperatur-Probleme durch diesen R.
-- Wird zum Thermosensor ---- der die Versorgung schon zum Schweben bringt.

-- Dann deine Frequenzwahl für 1 Hz ist recht ungewöhnlich.
Hier musst viel rechnen, 4.xxxx MHz, warum nicht einen
Quarz nehmen, der besser auf das Vielfache von 1Hz passt?

Für Oszillatoren mit CMOS -Logiken werden üblich Quarze in AT - Schnitt verwendet.
Diese sind so im Bereich 3 MHz .... 20 MHz sehr stabil.

-- das obige Buch erklärt es fein, Kap.2, Kap.5 (dort wird auch gezeigt, wie man die Frequenz ziehen kann)

Aufpassen sollte man auch, dass der Quarz sauber im Grundton
schwingt, und nicht auch irgendwo in einem Oberton.
Der kann beides gleichzeitig!
-- Es gibt auch extra solche Quarze --- zB werden sie in Funkgeräten verwendet.

Stabilität - Alterung:
Ganz frisch "gepresste" sollten gealtert werden.
--- "Kurzzeitstabilität, Langzeitstabilität""

-- ok, war mal ein kleiner Umriss von mir,
was ich mir hoffentlich als richtig gemerkt habe.

Viel Erfolg.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

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» lg

Zum einen scheint mir, dass in obiger Schaltung (wohl nicht von NXP?) am HEF4521 Ein- und Ausgang des Oszillators (Pins 6 und 4) vertauscht sind - eine offensichtlich weit verbreitete Fehlbeschaltung.

Zum anderen würde ich einfach VDD/+ mit VDD1/+' und VSS/GND mit VSS1/GND' jeweils direkt verbinden. Mit der festgestellten Ungenauigkeit hat das vermutlich wenig zu tun.

Ist MR/Reset (Pin 2) korrekt auf LOW-Pegel bzw. GND (zumindest nicht unbeschaltet)?

» Zum einen scheint mir, dass in obiger Schaltung (wohl nicht von NXP?) am
» HEF4521 Ein- und Ausgang des Oszillators (Pins 6 und 4) vertauscht sind -


Das stimmt! Die sind in der Tat vertauscht A2=Pin6 Y2=Pin4 (siehe oben)


http://www.ee.washington.edu/circuit_archive/circuits/F_ASCII_Schem.html#ASCIISCHEM_009

Geht doch

Wie genau, wird sich noch zeigen ...

»

Das Bild ist doch auch falsch !

So steht es im Datenblatt:

» Das Bild ist doch auch falsch !
Sag doch was du monierst.

» So steht es im Datenblatt:



EB155A Quarzoszillatoren mit TTL- und CMOS- Schaltungen
Texas Instruments Applikationslabor 1984; deutschsprachig

alt.ife.tugraz.at/Elektronik/Winkler/Files/eb155.pdf

Der 74HCU04 entspricht dem integ. Inverter.
Seiten 13-17

So wie es Tobi korrigiert hat, ist es richtig:



Und so wie im Datenblatt natürlich auch.

Bei Frederiks Schaltbild sind die beiden Pins 6 und 4 vertauscht.
Dadurch funktioniert der Oszillator nicht wirklich wie er soll: