Auswahl von Quarz oder externem Oszillator für zeitkritische Projekte auf PIC18F

Sie müssen lernen, wie Sie einen Frequenzzähler (oder ein zeitkritisches Projekt) mit PIC18F erstellen, der die Ausgabe über USB anzeigt.

Auswahl von 3 Taktquellen:

  1. ±50 ppm 4,0000 MHZ Kristall ATP040SM

    4,0000 MHZ 20PF SMD ±50ppm

    http://www.ctscorp.com/components/Datasheets/008-0325-0_A.pdf

  2. ±50 ppm 24,0 MHz externer Oszillator

    XO-54D-24,0 MHz

    ±50 ppm

    http://www.vishay.com/docs/35025/xo-52.pdf

  3. ±100 ppm 40,0 MHz externer Oszillator

    MXO45-40M000 Hersteller: CTS CORP

    40 MHz

    ±100 ppm

    http://engineering.dartmouth.edu/courses/engs031/databook/oscillator.pdf

Um die interne PLL auszuführen, teilt PIC18F den Takteingang durch PLLDIV, das für die obigen Optionen jeweils auf 1, 6 oder 10 eingestellt werden kann.

Ich überlege, welche Option die beste Stabilität bietet?

Wenn ich selbst denke, denke ich, dass die dritte Option am besten ist, da ich argumentiere, dass ± 100 ppm 40-MHz-Takt durch 10 geteilt werden und sich daher effektiv wie ± 10 ppm 4-MHz-Takt verhalten ?

Oder ist die Argumentation falsch und ± 100 ppm 40-MHz-Takt nach Division durch 10 sind effektiv immer noch ± 100 ppm 4-MHz-Takt?

Wenn Sie Erfahrung mit dem Design haben und die Wahl zwischen den oben genannten 3 haben - welche Sie wählen und warum ( berücksichtigen Sie nicht den PCB-Platz oder das 5-V-Spannungsproblem in der 3,3-V-Welt, sondern berücksichtigen Sie möglicherweise nur die Kosten zwischen teureren ± 50 ppm und weniger teuren ± 100 ppm) .

Ich frage mich, warum ich so viele 50-ppm-Kristalle sehe, aber seltene externe 50-ppm-Oszillatoren (normalerweise 100 ppm+)? Warum verwendet der Hersteller keine 50-ppm-Kristalle im externen Oszillator?

Antworten (1)

Sie interessieren sich für den relativen Fehler und/oder die Stabilität, die von keiner Teilung beeinflusst wird. Nehmen Sie also unter sonst gleichen Bedingungen die niedrigste ppm-Taktquelle für die beste Genauigkeit.

Wenn Ihnen 50 ppm ausreichen, würde ich den Kristall nach Platzbedarf und Preis wählen.

Für eine bessere Genauigkeit könnten Sie einen (abgestimmten) Quarzoszillator von besserer Qualität in Betracht ziehen. Gleiches physisches Format wie ein normaler Oszillator (14-polige DIP-Größe), aber höherer Preis (~ 20 $).

20% und sogar 10% gibt es auch für Quarze, dafür braucht man nicht immer einen externen Oszillator. Das ist Basispräzision. Wenn Sie eine hohe Temperaturstabilität wünschen, möchten Sie möglicherweise einen temperaturkompensierten Quarzoszillator (TCXO). Erstaunlich erschwinglich, dieser kostet weniger als 5,00 USD, Menge eins.
Eine Frage - warum gibt es externe Oszillatoren, wenn sie teurer und weniger präzise als Quarz sind?
Ein externer Oszillator ist eine vollständige Schaltung (Quarz + Oszillator). Füttern Sie es mit 5 oder 3,3 V und es gibt Ihnen eine Rechteckwelle. Um ein externes xtal zu verwenden, muss Ihr uC den Oszillatorteil bereitstellen. Die meisten tun dies, aber es gibt Probleme mit Stabilität, Start, höheren Frequenzen, der Wahl der Entkopplungskondensatoren usw. Und es gibt Schaltungen, die nicht automatisch die analoge Oszillatorschaltung enthalten.
@stevenvh: Könnten Sie eine Anleitung zur Auswahl von 48- und 75-MHz-TCXO von derselben Site geben? Ich klicke auf den Link auf dieser Seite und es werden mir nur 25 ppm angezeigt.
@SGhosh - diese Seite führt Sie zum TCXO-Auswahlleitfaden, aber anscheinend werden weder 48- noch 75-MHz-Oszillatoren aufgelistet :-(
@stevenvh: Danke für deine Zeit.