Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Odabir Oscilatora
#1
Za home made DIY projekte ovo verovatno nije toliko bitna tema, nadjes vrednost koja je predlozena u DS-u za nesto sto pravis i vozi, ali mozda gresim.

Naleteh nedavno na ovaj clanak:
https://rheingoldheavy.com/arduino-from-...scillator/

Ispade cela nauka iza ovoga iza, tj. cela nauka iza svakog dela za sta god da se uhvatim Smile
Reply
#2
Imaju motor i četiri točka: Traktor i BMW.

I sa jednim i sa drugim možeš stići od tačke A do tačke B, ali nije baš isto...  

DS od kvalitetnih "najprostijih komponenti" - otpornika:


.pdf   2r3r4r.pdf (Size: 143,77 KB / Downloads: 12)
Reply
#3
Sasvim si u pravu Vsavic.

Iza svake komponente se krije čitava nauka.
Kada potrebe zadovoljavaju niske kriterijume onda i komponenta može da se brzo i lako bira u takvoj klasi.

Kada su viši ili visoki kriterijumi onda to postaje noćna mora.
Potroši se nekoliko dana na izbor jedne komponente.
Reply
#4
(12-08-2017, 09:32 AM)Macola Wrote: Imaju motor i četiri točka: Traktor i BMW.

I sa jednim i sa drugim možeš stići od tačke A do tačke B, ali nije baš isto...  

DS od kvalitetnih "najprostijih komponenti" - otpornika:

Eto bas takav neki "otpornik" (otpornicki niz) mi je jedino "preteko" iz stradalog Fluke 8600A i to mi je bilo jedino dovoljno i tada nada kada sam to prvi put gledao da moze da se to cudo vrati u zivot sa STM32 i vratio sam ga i jos napravio bolji Voltmetar : )
Da je on bio neispravan zavljacio bi celo taj Fluke u kantu jer bez toga nema nista a da pravim ili kupujem kao takav Visay bolje kupim 3 Sanwe za te pare : )
Reply
#5
A o oscilatorima tek da ne pricam Smile

Da vam ustedim svu zivu muku oko toga jer imate oscilatore za 1E i oscilatore za 10.000E, ako hocete odlican oscilator za razne, razne potrebe, od tog Arduino preko XMOS, pa SDR, do surovih zahteva za PC i PCI timing specifikaciju, onda samo Silicon Labs i Si5351A, B ili C varijanta, ako hocete jos bolje od toga po shumu Si570 (to je "baja" medju promenljivim oscilatorima), dok za ostale fiksne frekvencije sada ima dosta povoljnih TCXO oscilatora koji sa cenom mogu lako da se nadju i u DIY varijanti i ja iskreno za svoje potrebe planiram da MCU u svim mojim narednim konstrukcijama koje pravim pored sad vec default FRAM memorije da ide i "ozbiljan" oscilator bilo SilAbs ili neki drugi TCXO stim sto je Si5351A ipak dosta fleksibilniji za razne opcije jer ima 3 nezavisna izlaza i uz adekvatan kristal to ide do 10ppm stabilnosti u punom temperaturnom opsegu.
Reply
#6
Uzgred, MEMS oscilatori obecavaju, to su Mikroelektromehanicki oscilatori, nema kristal/quarz nego postoji mikromehanika unutar chipa koja osciluje nekom fiksnom frekvencijom i to relativno stabilno, cene su isto pristupacne i imaju neke dobre osobine jer su mnogo otporniji na spoljne vibracije i promene uslova i to reda 10x bolje nego klasican kristal/quarz. 
Za sada ih ima cinimise u klasi do 10 ili 1ppm, za ispod toga i dalje ostaje ista prica sa TCXO pa onda OCXO i na kraju Rubidijum i Atomski sat sa jos jedno desetak decimala iza ovih napisanih Smile

https://eu.mouser.com/applications/mems-oscillators/
Reply
#7
PS: Samo da imate informaciju, klasican kristal/quarz u bilo kojoj postavci dakle nebitno da li je za MCU, radio uredjaj ili nesto trece, uglavnom ima izmedju 100 i 300ppm stabilnost tj "nestabilnost" koja ce da varira sa temperaturom uglavnom dok je nesto manji uticaj ostalih faktora ali kada se svi saberu to ispadne toliko.
Mali "valjkasti" kristali obicno 32.768kHz za satove imaju do 10ppm, i to je najbolje sto moze u TH varijanti da se odradi bez nekih specialnih tehnika, u SMD varijanti kao sto spomenuh mogu da se odarde razne varijante relativno prosto i povoljno (red 2-4E).
Reply
#8
Jos da dodam oko kristala, da bi isti trebao da se bira prema Cload karakteristima oscilatora kola na koje se kristal stavlja.
Poseban problem je rutiranje takt linija, tj. distribucija npr. jednog takt signala ka vise periferija, posto linija nije linija, vec vod sa karakteristicnom impedansom, a da bi sve bilo sinhrono, onda karakteristicna impedansa od izvora do svakog odredista mora da bude ista. Ovo je pogotovo izrazeno na maticnim plocama PC racunara. One linije koje idu stalno u cik-cak kao zmijice. Tehnika izjednacavanja impedansi vodova.
Inace kao sto je @Macola lepo rekao, sve zavisi od potrebe. Svaka komponenta moze da napravi zestok problem. Evo klasicnog primera. Meris struju preko pada napona na otporniku 0R01 - 10mOhm. Klasican slucaj kod baterijski napajanih uredjaja pri koriscenju fuel-guage-ova. Hoces da projektuje jednoslojnu PCB i negde na red sa tim otpornikom npr. postavis smd otpornik otpornosti 0ohm-a (smd jumper). Da stvar bude jos zesca, otpornik od 0ohm-a ima svoju tpoleranciju od npr 5%. E sad, kolika je otpornost otpornika od 0ohm-a? To je tek problem, jed svaka mala dodatna otpornost na 0R01 otporniku ti kvari indikaciju i estimaciju kapaciteta baterije. Eto klasican primer kako obican otpornik moze da zakomplikuje zivot. I to od 0ohm-a.
Sa kondenzatorima je stvar jos zesca.
Svaka komponenta je komplikovana koliko su veliki i rigorozni zahtevi za projektovanje datog uredjaja.
Miki je spomenuo klasicne kristale za MCU-ove. Zamisli da sa tim obicnim kristalom pravis neko odabiranje na svakih sat vremena. Tih sat vremena ti nikada nece biti sat vremena. Nekad manje, nekad vise, a nekad mozda tacno. To je onih 100-300 ppm i ceo temperaturni opseg. Sve je stvar potrebe.
Reply
#9
(12-08-2017, 12:11 PM)vojinilic Wrote: Jos da dodam oko kristala, da bi isti trebao da se bira prema Cload karakteristima oscilatora kola na koje se kristal stavlja.
Poseban problem je rutiranje takt linija, tj. distribucija npr. jednog takt signala ka vise periferija, posto linija nije linija, vec vod sa karakteristicnom impedansom, a da bi sve bilo sinhrono, onda karakteristicna impedansa od izvora do svakog odredista mora da bude ista. Ovo je pogotovo izrazeno na maticnim plocama PC racunara. One linije koje idu stalno u cik-cak kao zmijice. Tehnika izjednacavanja impedansi vodova.

Ja se slažem sa ovim, samo moram nešto da dodam, tj. ispravim. Karakteristična impedansa mikrotrakastih vodova (kakvi se najčešće štampaju, masa kao plane, i vodovi sa druge strane), a i svih drugih štampanih, zavisi od debljina metalizacije, permeabilnost dielektrika, debljina substrata, širine voda itd. i na to ne utiče dužina voda (koaksijalac za TV signal je 75R, pa može i u mašnu da se veže). Ono što se sa dužinom razlikuje je ulazna impedansa (i izlazna), i to isključivo po fazi (ako se zanemare gubici,u suprotnom i se i eff. vrednost menja sa propagacijom talasa kroz vod, ali uglavnom je to zanemarljivo za naše primene), zbog toga je zbog sinhronosti potrebno da vodovi budu iste dužine, i meandriraju se vodovi da bi se to postiglo.
Reply
#10
(12-08-2017, 10:06 AM)mikikg Wrote: A o oscilatorima tek da ne pricam Smile

Da vam ustedim svu zivu muku oko toga jer imate oscilatore za 1E i oscilatore za 10.000E, ako hocete odlican oscilator za razne, razne potrebe, od tog Arduino preko XMOS, pa SDR, do surovih zahteva za PC i PCI timing specifikaciju, onda samo Silicon Labs i Si5351A, B ili C varijanta, ako hocete jos bolje od toga po shumu Si570 (to je "baja" medju promenljivim oscilatorima), dok za ostale fiksne frekvencije sada ima dosta povoljnih TCXO oscilatora koji sa cenom mogu lako da se nadju i u DIY varijanti i ja iskreno za svoje potrebe planiram da MCU u svim mojim narednim konstrukcijama koje pravim pored sad vec default FRAM memorije da ide i "ozbiljan" oscilator bilo SilAbs ili neki drugi TCXO stim sto je Si5351A ipak dosta fleksibilniji za razne opcije jer ima 3 nezavisna izlaza i uz adekvatan kristal to ide do 10ppm stabilnosti u punom temperaturnom opsegu.

Silicaon Labs naravno nudi opciji za OTP startup registra za Si5351A, kako bi lepo bilo da ima da se uzme sa podesenim jednim kanalom samo na 8MHz, milina bi bila, to ide direktno u MCU a da ne mora da se prvo konfigurise preko I2C iz MCU (tad  procesor mora da radi na interni R/C oscilator) pa da se prebacuje Clock Source, pa sta ako ovaj nije jos proradio a ti prebacis, "zakuca" se CPU u mestu i pobrljavi jer izgubi sinhronizaciju sa ostalim periferijama ... 

Ni malo naivna prica sa tim oscilatorima, sve je stvar potrebe, zna da bude prosto poput stavis kristal na MCU i teras sa 100-300ppm, ako to mnogo onda se ide na RTC i krital 32kHz za 10ppm, ispod toga kazite tacno sta vam treba jer za ispod 1ppm oscilatore mora da pisete izjave zasta ce vam jer baratanje vremenom sa tom stabilnoscu nije naivna stvar, 1ppm vam je neophodno za trenutni GPS, ni malo naivno kada bi ta rezolucija tog GPS bila 10, ili 100 ili 1000 puta bolja ... baratanje tacnim vremenom "nezavisno" od necega je opasna materija nauke jer vam onda nije potreban GPS jer uz pomoc drugih senzora moze da se posredno dodje do veoma tacne pozicije u prostoru samo je vreme extremno bitno da bude tacno Wink

BTW: U Lab-u mi je Clock Referenca 10MHz sa 0.05ppm podesenim preko GSM (mobilnog tornja, ne GPS) i to odrzavam "dugorocno" bolje jos sa nekoliko decimala iza toga (Morion MV89a), kada kog sam proveravao preko tornja bio sam u specifikaciji 0.05ppm jer mi je to jedini trenutno "dostupan" izvor "tacnog" vremena. Mogao bih uz SDR i nesto software-a da napravim svoju baznu stanicu za mobilnu telefoniju samo mislim da nije to pametno raditi a da pre toga ne pitam nekog da li to smem da radim Smile
Reply
#11
Kad karakteristike oscilatora nisu preterano važne ja iskoristim interni u MCU.
Reply
#12
Pocetkom 70-tih Ei tvornica "PUPIN" razvila kućnu telefonsku centralu i treba za SUP i vojsku da izvrsi
prezentaciju. Osnovni oscilator na 2,5 MHz realizovan sa DTL kolima-unutar centrale digitalni prenos
govora 4-bitno uzorkovan na 10,5 kHz. Razvojem pojedinih sklopova doktorske disertacije odbranilo
cini mi se 12 ljudi. Vecina njih ce biti na prezentaciji. Ja tada radio za SUP neke projekte, vecina ekipe
bila cinovana-pukovnici iz II svjetskog rata-posljednji otisao u penziju 1977 godine. Mene kao najmladjeg zvali "major".-
Ovo pisem, jer ce u opisu dogadjaja i @vsavic naci odgovor na svoje pitanje i konstataciju.-
Ispred tada SR BiH u ekipu uvrste i mene, kao biva ti se sa tom digitalom "igras" i o svom trosku.
Pocne prezentacija, ljudi objasnjavaju kako koji sklop radi, publika mudro kima glavama, i prije
pauze bi: ima li ko sta da pita?
-ja postavim pitanje: sta se dogadja kada referentni oscilator, iako kontrolisan kvarcom, iz bilo kojeg
razloga -starenja ili temperature-promijeni frekvenciju?
Poslije pauze utroseno je dosta vremena i proracuna za dokazivanje sta se dogadja u takvom slucaju..
_Na posljetku sam morao prekinuti diskusiju.. jer u zatvorenom digitalnom sistemu, gdje sva desavanja diktira
jedan klok, promjenom frekvencije osnovnog oscilatora, nece se dogoditi nista, odnosi pojedinih desavanja ostaju
isti...
Tek ako pojedini uredjaj mora digitalno komunicirati sa drugim vanjskim uredjajem , nastaje "igranka" koju je
@mikikg spominjao-sinhronizacija uredjaja mora biti vodjena sa jednog centralnog mjesta- sada
u primjeni GSM, GPS i slicno..
pOz ekipi
Reply
#13
@emiSAr

Zato dan-danas postoji gomila radio stanica za sinhronizaciju "necega", recimo cuveni "Pip" na 3756 kHz koji po izvoru signala slusaoci locirali u nekoj vojnoj bazi i to je sve sto se o tome zna, preko 30 godina ta radio stanica "pijuce" za nesto po ceo dan, povremeno se pojavi neki glas na ruskom koji procita neke sifre i opet nastavllja da pijuce ...
https://en.wikipedia.org/wiki/The_Pip

Tu je i stari dobri DCF77, radio stanica koja emituje tacno vreme i pokriva centralnu Evropu, kod nas je signal na ivici upotrebljivosti ali moze da se koristi sa povremenu sinhronizaciju satova. To je izvor sa veoma velikom dugorocnom stabilnoscu ali ne moze da se koristi ili vrlo tesko uz dosta komplikacija i za odrzavanje kratkorocne stabilnosti oscilatora ili lokalnog mikro/nano vremena.
Reply
#14
Neke sisteme vodi i program TELIX-racuna vrijeme u sekundama od kad je prvi put pokrenut....
Vrlo cesto ti sinhroimpulsi-kao Pip sluze za kriptovanje govora i cega sve ne jos u standardnim
dostupnim komunikacijama-u jednoj opstepoznatoj muzickoj numeri, moze se skriti informacija
vise nego u digitalnoj fotografiji.... mogucnosti su nesagledive.-
pOz
Reply
#15
(12-08-2017, 01:47 PM)gorankg Wrote: Kad karakteristike oscilatora nisu preterano važne ja iskoristim interni u MCU.

Konkretan primer!!! Mcu preko uarta komunicira sa BT modulom WT12 i paralelno TX od MCU-a na FT232. Upotreba internog oscilatora. FT232 prima podatke kako treba, BT samo na povisenim temperaturama. Brzina komunikacije 921600bps. Provereno u praksi.
Reply
#16
Naravno da ce da bude problema sa internim R/C oscilatorom jer se njegova stabilnost meri u procentima (stoti delovi) dok su kod kristala milioniti delovi u pitanju ...
Neki UART interfejsi imaju internu logiku za automatsko prilagodjenje brzine (na osnovu duzine start bita), neki nemaju i odatle je moguce to FT-radi, BT-ne radi ...
Reply
#17
(12-08-2017, 04:24 PM)mikikg Wrote: Naravno da ce da bude problema sa internim R/C oscilatorom jer se njegova stabilnost meri u procentima (stoti delovi) dok su kod kristala milioniti delovi u pitanju ...
Neki UART interfejsi imaju internu logiku za automatsko prilagodjenje brzine (na osnovu duzine start bita), neki nemaju i odatle je moguce to FT-radi, BT-ne radi ...

Miki, oni imaju oversampling 2-3 puta frekvencije uarta i onda gledaju uzastopna dva ili tri odbitka da budu ista. Na taj nacin odredjuju koji je primljeni podatak.
Reply
#18
Uglavnom sve asihrone seriske komunikacije traze kristal/quarz za pouzdan rad, isti slucaj i sa USB, on u vecini slucajeva trazi stabilno vreme koje dolazi iz kristalnog oscilatora mada postoje resenja i bez toga gde se vrsi neka vremenska sinhronizacija preko PC strane, na primer to ima PIC16F1455, on radi sa USB bez kristala.
Sinhrone komunikacije su drugo, one nisu osetljive na ta vremena jer imaju uz data linije i clock linije pa teraj kojom hoces brzinom, sve se desava na ivicu clock-a, nema vreme veze ...
Reply
#19
(12-08-2017, 04:52 PM)mikikg Wrote: Uglavnom sve asihrone seriske komunikacije traze kristal/quarz za pouzdan rad, isti slucaj i sa USB, on u vecini slucajeva trazi stabilno vreme koje dolazi iz kristalnog oscilatora mada postoje resenja i bez toga gde se vrsi neka vremenska sinhronizacija preko PC strane, na primer to ima PIC16F1455, on radi sa USB bez kristala.
Sinhrone komunikacije su drugo, one nisu osetljive na ta vremena jer imaju uz data linije i clock linije pa teraj kojom hoces brzinom, sve se desava na ivicu clock-a, nema vreme veze ...

Naravno. Glavna razlika je u implentaciji prijemnika. Kod softverskih i trivijalnih hardverskih metoda se zasniva na jednom odbirku (semplu). Kod ozbiljnijih arhitektura se radi oversampling, pa do toga da postoji interni kalibrisani oscilator samo za baudrate. Kod USB-a je stvar jasna jer on radi na jednoj frekvenciji koja je definisana performansama prijemnika (pull up/down otpornik na D+/- linijama definise klasu).
Inace preko start bita ne moze nista da se zakljuci. On moze da traje krace od vremena bita. Jos je veci problem kada posle starta ide logicka nula. Nema razlike.
Autobaud se zasniva na merenju vremena unapred definisanog karaktera pri unapred definisanim parametrima kominikacije. Glavni primer je AT.
Reply
#20
Meni je uart sa internim oscilatorom brljavio na 19200bps. Uvek bih radije birao fiksnu brzinu prenosa nego autobauding. Verujem ja da to radi ali mi se čini da bi mi testiranje oduzelo previše vremena pa idem na sigurno. Ovo sa uart bez oscilatora sam probao na nekom mrazu iz radoznalosti.. I neće
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)