Fundering över kristall till klockkrets.

[Tahoe]

Hejsan,
liten undran hur man bäst kan justera klockans exakthet med hjälp av trimkondingen. Byggde för många år sedan lite klockor till rallybilar, mellan 1975 - 85 i lite spridda skurar. Hittade då en krets som hette ICM7045IPI som styrdes av en kristall som var på 6,5536MHZ. Justeringen skedde med hjälp av en trimkonding på 6 - 25pf. Funkade oftast ganska bra att få dom att gå med en exakthet på +-1 sekund per dygn med lite tålamod. Var den extra tjurig så byglade man trimkondingen med en konding på 6,8n eller 4,7n så funkade det.
Nu till pudelns kärna, hade lite prylar kvar hemma för klockbygge och fick en förfrågan. byggde ihop 3 st, men får ingen att gå rätt. Har kvar min klocka som jag hade då jag körde rally, den går perfekt så jag har den som facit för själva bygget. Alla 3 klockorna är byggda exakt som "orginalet" men de går för fort, typ 3 sekunder + i timmen. Gör ingen skillnad när jag vrider på trimkondingen eller byglar med fasta på 6,8 eller 4,7n. Har dessvärre ingen frekvensräknare, hade nog varit till stor hjälp.
Är det någon som kan ha lite tips på hur jag kan styra ner farten på klockan?? Jag vet inte vad som händer med trimkondingen när man byglar med fast konding, om den ökar i värde eller minskar. Jag vet bara att det funkade förut. Själv är jag ingen hejare på denna typ av elektronik, själva schemat till konstruktionen var det en kompis som snodde ihop och vi har ingen kontakt längre, jag byggde å lärde mig lite på resans gång, men nu har jag kört fast. Info om kretsen: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- ... M7045.html
Hoppas på lite respons på detta.
Tahoe

[lillahuset]

Du ska nog inte koppla 6,8nF eller 4,7nF parallellt med trimmern. Effektiva kapacitansen blir summan av kondingarna.

Den där varianten med trimmern kopplad till VCC har jag aldrig sett men det funkar väl antar jag. Det finns en ledtråd i databladet, kristallen ska hålla nominell frekvens med en last på 12pF eller mindre.
Edit: Testa en liten trimmer parallellt med kristallen. OBS, det här är lite "magic" för mig också.

[YD1150]

Den kanske var 4,7pF eller 6,8pF ?
"nF" blir rena kortslutningen på 6,5MHz.

[Tahoe]

Tack för svaren, ska göra om, göra rätt.... YD1150, du hade nog en poäng där, ska genast byta till en vettigare konding. Förmodligen därför inget händer vid justeringen av trimkondingen. Kaffe å lödkolv i nämnd ordning, ska rota i bra å halådan efter andra kondingar. Tack så länge, återkommer med resultat.
Tahoe

[Tahoe]

Lite fortsättning då på pysslet. Bytte konding till 6,8pf, absolut ingen skillnad alls Kändes lite som att problemet var någon annan stans..... Kristallerna som jag har kvar har en grå "plastkondom" runt om, vilket inte de första kristallerna hade, de var blanka å fina, men det står samma frekvens på dem. Hade en sån j**la tur att jag hittade ett gammalt kretskort (nu pratar vi 30 år bakåt) som det tydligen hade varit nåt knas med för, men jag hade ändå sparat det!! Den gamla blanka typen av kristall satt fortfarande kvar. Jag bytte den till det trilskande kortet, och vips så gick klockan hyggligt rätt med endaste gången. Då undrar man hur det kan bli på detta viset, jag har ju 2 byggen till som måste få lite "blanka" kristaller, kanske inte det lättaste. Och varför vill inte de andra kristallerna gå som det ska, hmm, många frågor blir det.
Tahoe

[xxargs]

Beroende på generation kristall så är det olika krav på hur mycket parallellkapacitans som krävs för en viss frekvens (den stämplade...) om det är avsedd för Pierce-oscillatorkoppling.

Serieresonansfrekvensen är konstant (då kristallen har som lägst impedans) medans parallellresonansfrekvensen (då kristallen har som högst impedans) varierar med inkopplad kapacitans och området mellan serie och parallellresonans där kristallen agerar induktans i en pierce-oscillator blir snävare ju högre parallellkapacitansen (mellan dess ben) på kristallen är.

Dom yttre kapacitanserna fungerar förutom att öka på parallellkapacitans (delat genom 2 i och med att de är i serie i kristallens perspektiv) av kristallens parallellkapapacitans - också som kapacitans i en resonanskrets med kristallen som en induktans-element - på detta sätt så har man fått en konstruktion som är mer trimbar (men också sämre stabilitet och högre fasbrus och mer känslig för temperaturvariationer i jämförelse med en oscillator med en kristall som arbetar med kristallen i serieresonans, där man bara kan rucka några 10-100 tals Hz med extra serieinduktans i serie med kristallen)


Rimligtvis borde större kapacitanser ge en frekvensjustering nedåt då induktiva området för kristallen blir snävare och att ökad kapacitans i sig ger en frekvensjustering nedåt i oscillatorkopplingen.

En gissning varför du inte får till frekvenserna med de gamla kondenstorvärdena är att de nya(re) kristallerna är kanske att de har 5-10 pF lägre paralellkapacitans än de gamla kristallerna och du kanske får öka dina parallellkopplade kondingar 5-20 pF extra mot tidigare - dvs det blir att prova sig fram med att byta konding närmast högre värde ett ben i taget runt kristallen och se om du närmar dig önskade värdet. Till detta så skall du också ha önskad arbetstemperatur på kretsen som den kommer att ha när den används - det är inte kristallen som är det värmekänsliga utan det är kondingarna och halvledarkretsen kapacitans i sig som varierar med temperaturen mer än kristallen.

Du kan aldrig gå under en kristalls resonansfrekvens och är den för högt satt (tex. att det _är en_ serieresonanskristall för en serieresonans-kristalloscilator med påstämplas serieresonansfrekvens) så kan du aldrig nå den frekvensen i en pierce-oscillatorkoppling då en pierce-oscillator kristall har sin serieresonans lite under den stämplade frekvensen.

[YD1150]

Kristallen de specificerar har en lastkapacitans på 12pF vilket sannolikt är mindre
än vad vanliga mikroprocessorkristaller vill ha ( brukar ofta vara kring 20-33pF)

Du kan testa med att löda in en liten 1-20pF kanske upp till 30pF kondensator på
pin 19 till V+ (samma som trimkondensatorn går till)
Finns en inbyggd kondensator på pin 19 men den kan vara för liten och då blir kristallens frekvens liiiite för hög.
Felet i en klocka ackumuleras med tiden så frekvensfelet behöver inte vara så stort från början.

[xxargs]

läste lite i databladet...

Problemet är att oscillatordesignen i kretsen är anpassad för 12 pF lastimpedans, inte 20-30 pF vilket kan göra att den kanske inte klarar att hålla spänningar (dvs för liten drivförmåga och för liten sving för att bibehålla oscilleringen eller ens starta) och fungerar rätt eller alls om man hänger på en massa kapacitans runt om kristallen.

så om det inte fungerar med extra kondingar så är förmodligen stalltipset att skaffa kristaller med dom elektriska parametrarna som du hade med dom gamla kristallerna...
...vilket inte är samma sak som CPU-kondingar med samma frekvens.

[lillahuset]

http://www.tme.eu/en/katalog/?idp=1&sea ... 3A25169%3B

http://www.tme.eu/en/HowBuy/22/Country: ... t-124.html

[Icecap]

Tahoe: tiden har gått framåt och om noggrannhet är av betydelse kan du se på DS323x från Dallas Semiconductor.

Utan trimning har de en noggrannhet på långt över vad du nämner. Jag har sedan använd 1 Hz utgången till att faslåsa en intern timer till att ge 1ms upplösning (en ganska enkel teknik) och den har såklart samma noggrannhet som referensklockan.

En skidklubb i norra Sverige har en klocka med denna teknik och den fungerar ypperligt.

Visst, det behövs en µC för att dra hem detta men du kan få himla mycket mer upplösning och funktionalitet på det vis.

[Tahoe]

Tack alla för väldigt bra info, xxarg´s information var väldigt utförlig och intressant, ska läsa på lite där. Lilla huset, din länk där till T M E var ju väldigt bra, priserna var ju också helt ok. Blir nog en kristallbeställning därifrån Länken ligger numer i Favvos.

Tahoe

[Tahoe]

Så där, då var det beställt lite kristaller på T M E. Hoppas att det kommer att funka nu.

Tahoe

[Tahoe]

Jahapp, då landade kristallerna . Spänningen olidlig, ska det funka?? Lödkolv på.

Tahoe

[lillahuset]

Rätt bra service för ~80SEK. Eller hur?

[Tahoe]

Ja lillahuset, helt klart smärtfri service, tack för den exakta länken den var ju kanon. 172 spänn totalt blev det med frakten, inte nått att bråka om. Nu "tickar" några klockor på här, verkar funka riktigt bra, lite justeringar på trimkondingarna under dygnet framöver så är dom nog i fas.

Tahoe