La carga electrostática cambia la frecuencia del cristal

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¿Cuáles son las razones de este efecto no deseado?

Tengo un PIC con RTC (reloj de tiempo real) conectado a un cristal externo de 32.768 kHz para la calibración automática (de acuerdo con el manual del PIC). El cristal también está conectado con dos condensadores de 12.5pF (a tierra).

Justo después del inicio del PIC, el flujo del tiempo dado por el PIC es incorrecto (un segundo dado por el PIC son 4 segundos reales más o menos) y se mantiene así hasta que toco la tapa del cristal con el dedo, entonces el tiempo fluye a la derecha. Después de apagar y reiniciar el problema vuelve a aparecer. Quiero decir que es un problema con la carga electrostática. pero ¿por qué y de dónde vienen los cargos?

  • Las patillas PIC para el cristal se definen de acuerdo con las reglas del compilador para el reloj externo. ¿Podría surgir el problema de las patillas PIC? (debido al estado de flotación posible)
  • ¿Es una señal de que algún capacitor está roto? O tal vez los 12.5pF no son suficientes ...
  • El cristal se coloca a solo 1 cm de los pasadores, ¿debería estar aún más cerca?

Nota: la pregunta se actualizó a continuación de los comentarios: los condensadores originales eran de 22 pF, ahora he cambiado a 12,5 pF pero el problema persiste.

    
pregunta Alf

4 respuestas

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¡RESUELTO!
Gracias a todas las respuestas anteriores, me han dado ideas para intentar diferentes intentos; primero cambiando a condensadores más pequeños (según el comentario de Olin y Tut) y más grandes (según comentarios del marcador de posición y EM Fields) pero todos los intentos sin éxito (tantos desoldar y soldar en un lugar pequeño no fue especialmente bueno para mi pobre tablero). Luego traté de cambiar el software para forzar a los pines OSC a tierra por un corto tiempo antes de que cambien al modo OSC. Todo esto sin éxito también.
Finalmente, decidí pedirle a un buen amigo un osciloscopio (no tengo uno, es demasiado caro para mí) y el resultado fue que el cristal era muy inestable con la frecuencia y que cambiaba más o menos al azar.
He cambiado el cristal y ahora todo funciona perfectamente.
Para futuros lectores, que experimentan el mismo problema, le recomiendo que tome algunas medidas con un osciloscopio antes que nada , es mejor invertir un poco de tiempo para conseguir a alguien y obtener esta información, le ahorraría tiempo y trabajo.

    
respondido por el Alf
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22 pF suena muy alto para un pequeño reloj de cristal de 33 kHz. Esta capacitancia excesiva probablemente está causando que el PIC y el cristal oscilen en algún sub-armónico. Pero la ganancia del bucle es baja y el oscilador es inestable. Una pequeña sacudida cuando la tocas hace que salte a la frecuencia deseada.

Este es un buen ejemplo del problema al que se enfrenta al construir un circuito sin haber leído las hojas de datos. Vaya a leer la hoja de datos del cristal y vea cuál es la capacidad de carga adecuada.

    
respondido por el Olin Lathrop
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De acuerdo con la documentación de Microchip, el PIC debe configurarse en modo LP y los valores de la competencia varían de 68 a 100 pF. Aquí hay un recorte de su manual.

Esosugierequesuscapacitorespuedenserdemasiadolivianos(pequeños).MirandolahojadedatosdeEpsonparaESAhojadedatosdecristalrecomendada,vequedicenalmenos6pFyprobablementemás.

Es probable que el hecho de tocar la lata se esté acoplando en un campo e y se desplace a la oscilación hacia un modo superior. Así que juega con diferentes valores.

Probablemente no sea seguro tener la lata a 1 cm del paquete, como lo demostró con el dedo.

    
respondido por el placeholder
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Las patillas PIC para el cristal se definen de acuerdo con las reglas del compilador para el reloj externo. ¿Podría surgir el problema de las patillas PIC?

Podría ser.

Un reloj externo es solo eso; un oscilador autónomo con una salida de alto nivel diseñada para impulsar una entrada de reloj por sí misma, y si el compilador piensa que eso es lo que hay ahí fuera, apagará la unidad de cristal innecesaria.

A menos que, por supuesto, se esté diferenciando entre su propio oscilador de reloj interno y un cristal externo, en cuyo caso la unidad estará allí.

  

¿Es una señal de que algún capacitor está roto?

No es probable.

  

O quizás las 12.5pF no sean suficientes ...

Muy, muy, muy probable.

En el oscilador Pierce controlado por CMOS común, los condensadores en realidad son en serie con el cristal, por lo que si el fabricante del cristal especifica una capacidad de carga de 12.5pF, los condensadores deben ser de 25pF cada uno.

Lea esto para comprender mejor cómo funciona el oscilador Pierce.

  

El cristal se coloca a solo 1 cm de los pines, si es que está   más cerca?

"Lo más cerca posible" es bueno, pero no creo que 1 cm VS 1 µm vaya a marcar la diferencia siempre que se obtenga la unidad adecuada.

    
respondido por el EM Fields

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