Mitt första kort: Skev oscillatorkrets avgörande? LÖST!

[hanzibal]

Fick hem mitt första kretskort från BatchPCB förra veckan och prylen (en USB DAC) funkar men ej stabilt då kortet lägger av efter en kort stund. Om det sedan får vila kan man köra ännu en kort stund innan det lägger av på nytt. Ju längre det får vila, ju längre tid funkar det sedan men aldrig mer än kanske max 40 sekunder.

Kortet har en 12Mhz kristall med en 33pF kapacitans mot jord på vardera sidan och ett motstånd på 1Mohm emellan - en standardgrej alltså:

schemat.JPG

Jag tror att problemet har med denna oscillatorkrets att göra och i felsökandet upptäckte jag att jag klantat mig och låtit auto-routa dessa banor asymetriskt, d.v.s. ledningarna är olika långa på respektive sida om kristallen!

Frågan är om ni tror att detta kan vara anledningen till att kortet endast funkar i korta stunder, d.v.s. att klocksignalen till slut blir kass?

Skillnaden i längd är ca 1 cm skulle jag gissa:

kortet.JPG

Funderar på att by-pass:a till en separat oscillatorkrets för att se om det hjälper - är det värt ett försök?

[ds77]

Hur långt har du från jordpunkten på kondensatorerna till jordpinnen närmast oscillatordelen på kretsen?

[Borre]

Ja visa en hel bild av kortet, med jordplan aktiverat.

[hanzibal]

Kondensatorerna är lödade direkt i jordplanet så det är i princip inget avstånd alls men eftersom chipets jordpinne (4:e underifrån på höger sida) sitter på en ö så blir det nog en del ändå:

kort2.JPG

Jag inser nu att denna routing är kass (körde mest auto...) men man lär ju så länge man lever.

[4kTRB]

Labba med lite olika kondensatorvärden så kanske det snurrar igång.

[prototypen]

Kan inte tänka mig att den lilla krumeluren ska få oscillatorn att stanna.
Hade väl varit mer troligt om den inte hade startat.
Är du fortfarande övertygad om att det är layoutens fel så kapa den röda linjen och löd en tråd mellan processorn och resistorn.

Det är inte så att du kapat jordplanet med alltför många och långa ledare i jordplanet (att det blivit "öar" av jordplanet).
Sedan verkar det som jordplanet ligger på komponentsidan och det är ju dumt för då gör alla komponenter och många ledare hål i jordplanet

Protte

[hanzibal]

Labba med lite olika kondensatorvärden så kanske det snurrar igång.

Testade lite, funkade inte men kanske mest eftersom jag bara har några värden kring pF-området.

Kan inte tänka mig att den lilla krumeluren ska få oscillatorn att stanna.
Hade väl varit mer troligt om den inte hade startat.

Håller med men jag hade liknande problem med labbkortsprototypen och där löste det sig genom att jag bara bytte till en annan kristall av samma frekvens efter det har prototypen aldrig strulat. Därför trodde jag att det kanske var samma visa även nu.

...kapa den röda linjen och löd en tråd mellan processorn och resistorn.

Bra idé, skall nog testa det.

Det är inte så att du kapat jordplanet med alltför många och långa ledare i jordplanet (att det blivit "öar" av jordplanet).
Sedan verkar det som jordplanet ligger på komponentsidan och det är ju dumt för då gör alla komponenter och många ledare hål i jordplanet

En del öar finns ja. Eftersom nästan allt är ytmonterat så tyckte jag det var praktiskt med att ha jordplan på båda sidor så att man får enkel tillgång till jord överallt. Samtidigt så blir det kanske lite sweizerost av det - vad händer, blir det en jättekondensator alltihop, induktans eller vilken negativ effekt blir det?

Några andra idéer om vad den de upplevda symptomen skulle kunna bero på? När jag testade nyss så funkade apparaten perfekt i över 2 minuter. Kopplar då ur den, väntar någon sekund och ansluter igen, funkar inte alls. Kopplar ur, väntar ca 10 minuter, ansluiter och den funkar i ca 20 sekunder. Känns ju som värme till följd av överström eller överspänning men inget blir varmt. Vad kan det vara?

[Klas-Kenny]

Jag hade nog provat på mindre kondingar. Kollar man databladet för kretsen står det

NOTE: X1: 12-MHz crystal resonator. C1, C2: 10-pF to 33-pF capacitor (depending on load capacitance of crystal resonator).

33pF är alltså MAX rekommenderat där, någonstans i mitten (20pF eller så) är väl i de flesta fall mer lagom.

[Swech]

Om man citerar macken
"Har du otur kan det vara hela chassiet.... men det kan vara en skruv också."
Du får nog visa hela schemat för att få några vettiga gissningar från någon annan.

Swech

[prototypen]

Men hur är jordplanen anslutna till varandra?
Du skulle behöva perforera med via för att det ska bli effektivt

Lägg en bild på komponentsidesjordplanet.

protte


Swech

[hanzibal]

33pF är alltså MAX rekommenderat där, någonstans i mitten (20pF eller så) är väl i de flesta fall mer lagom.

Precis, just denna kristall skall egentligen ha 30pF men eftersom jag bara har 33pF så fick det bli det och i prototypen funkar detta fint. Kanske värt att testa i alla fall.

"Har du otur kan det vara hela chassiet.... men det kan vara en skruv också."

Sant men frågan gällde egentligen bara om "den lilla krumeluren" i första bilden kan vara förklaringen till det upplevda felet. Vill undvika att lägga ut hela schemat för då kommer alla att föreslå tio miljoner förbättringar och sedan blir min förvirring helt total och världens "moving target"-problem uppstår

Lägg en bild på komponentsidesjordplanet.

jordplanet.JPG

Om hela kortet bildar en enorm plattkondensator så skulle det ju förklara en del, t.ex. känslan av att det är något som byggs upp över tid = laddas upp alltså. Detta motsägs lite av att det som verkligen händer när prylen lägger av, är att USB-chipet plötsligt (med logik) signalerar att USB-anslutningen till värd-PC:n är "suspended". MCU:n mm funkar som det skall, det ser jag när jag debuggar under drift. Dock har jag i övrigt endast envägskommunikation till USB-chipet och kan liksom inte fråga "hur mår du?" - det kan alltså lika gärna vara så att hela USB-chipet flippar totalt.

[Swech]

Du har en massa öar med koppar. Är dessa förbundna med jord med via hål?
Sen är anledningen till min fråga på hela schemat att det är lätt att stirra sig blind
utifrån ett antagande.
Kristalldragningen bör inte skapa ett sådant problem som du beskriver men det hänger också
ihop med helhetsbilden.

Swech

[thepirateboy]

Är USB-ledningarna impedansanpassade? Ser inte så ut...

[hanzibal]

Det har du såklart helt rätt i. Här kommer en bild där viorna syns också och vad jag kan se finns inga öar, åtminstone inte några som används till något:

komponentsidan.JPG

Är USB-ledningarna impedansanpassade? Ser inte så ut...

Njä, det sitter 22 ohms motstånd på d+ och d- om det är det du menar?

EDIT: Prototypen är (eller skall vara) identisk och den funkar alltså alltid utmärkt.

EDIT: Angående öarna så inser jag att det är lite dåligt med så få via-genomföringar, i värsta fall kan det kanske bli uppåt 100mA genom en sådan jord-via - kan detta vara en felkälla tro?

Bör jag kanske borra upp några egna "vior" och löda igen dem?

[andpe]

Prøv å seriekoble to kondensatorer på "hver kondensator", så får du se om det fungerer med 16,5pF