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précision oscillateur quartz PIC



  1. #1
    cubitus_54

    précision oscillateur quartz PIC

    Bonjour,

    J'ai un petit montage à base de PIC 18F26K20, j'ai besoin d'une bonne précision d'horloge, car le système mesure des données en fonction du temps sur plusieurs jours.

    Pour les essais j'utilise l'oscillateur interne. (fréquence = 16,030MHz)
    J'ai acheté un sachet de quartz 16MHz "FS16.000" boitier HC49
    en testant le quartz j'ai une résonnance (série) de 16,0041 MHz

    Placé sur l'oscillateur du PIC en mode "HS PLL enable"

    (Mesure indirecte via CCP1 pour ne pas influencer l'oscillateur avec la sonde)

    sans capacité : 16,010112 MHz
    avec deux capacités de 47pF : 16,002752MHz
    avec deux capacités de 100pF : 16,001520MHz

    En essayant en vieux quartz de 16M (gros boitier) avec deux capacités de 33pF, j'ai la fréquence exacte...

    C'est quoi le bug ?
    Je n’ai pas les bons quartz ?

    Merci

    -----


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  3. #2
    paulfjujo

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    bonjour,

    Mesure indirecte via CCP1 pour ne pas influencer l'oscillateur avec la sonde)
    je ne vois pas comment le PIC peut s'auto mesurer en valeur absolue,
    puisque c(est le quartz qui lui donne son temps de cycle elementaire ?


    sinon ,pour de la precision de temps à long terme
    le DS3231 de Dallas à l'air pas mal ..Accuracy ±2ppm from 0°C to +40°C

  4. #3
    f6bes

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Citation Envoyé par cubitus_54 Voir le message
    Bonjour,

    J'ai un petit montage à base de PIC 18F26K20, j'ai besoin d'une bonne précision d'horloge, car le système mesure des données en fonction du temps sur plusieurs jours.

    Pour les essais j'utilise l'oscillateur interne. (fréquence = 16,030MHz)
    J'ai acheté un sachet de quartz 16MHz "FS16.000" boitier HC49
    en testant le quartz j'ai une résonnance (série) de 16,0041 MHz

    Placé sur l'oscillateur du PIC en mode "HS PLL enable"

    (Mesure indirecte via CCP1 pour ne pas influencer l'oscillateur avec la sonde)

    sans capacité : 16,010112 MHz
    avec deux capacités de 47pF : 16,002752MHz
    avec deux capacités de 100pF : 16,001520MHz

    En essayant en vieux quartz de 16M (gros boitier) avec deux capacités de 33pF, j'ai la fréquence exacte...

    C'est quoi le bug ?
    Je n’ai pas les bons quartz ?

    Merci
    Bjr à toi,
    Tu as deux indications différentes, mais ça ne veut pas dire que c'EST la fréquence " vraie".
    Pour mesurer une F , faut un fréquencemetre qui soit au MOINS dix fois "meilleur" (préçis) que l'oscillateur à mesurer.
    De plus "bonne préçision d'horloge" ne signifie pas grand chose...car suivant le cas faut des "oscillateurs" séparés spécifiques
    , ou éventuellement thermostatés. (là on jour dans la cour des grands!)
    Bon WE
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  5. #4
    cubitus_54

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    J'utilise le quartz 16MHz comme horloge
    Avec la PLL j'ai 64MHz.
    Le PWM ne mesure pas la fréquence, il est configuré en diviseur et me donne une fréquence de 1Mhz qui dépend de l'horloge donc du quartz. La sortie du PWM est reliée à un fréquencemètre.

  6. #5
    Antoane

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Bonjour,

    D'un essai on ne peut rien déduire.
    Effectivement, il est possible que ton vieux gros quartz soit un modèle de qualité exceptionnelle, écrasant en termes de précision et de stabilité ton quartz low-cost récent.
    Mais il est aussi possible que ton vieux gros quartz soit un modèle spécifié à +/-1% et que, coup de chance (la gaussienne aidant), tu sois pil poil sur la bonne fréquence ; tandis que ton quartz récent est quant à lui spécifié à +/-50ppm et se trouve, coup de malchance, près de la limite.

    Autre manière de voir les choses : tu achètes des vielles résistance carbone à +/-10% et des résistance de précision à 1% de 100ohm.
    Après mesures, les premières font 100,00ohm et les secondes font 100,78ohm. Bug ?

    Qui plus est, il faut ajouter les imprécisions due au set-up :
    - que vaut ton fréquencemètre (cf F6bes) ?
    - un quartz plus agé que moi ou récent n'a pas besoin de la même puissance pour bien osciller, qu'en est-il sur ton montage ?

    Bref, on ne peut se fier qu'aux spécification
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    cubitus_54

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Il est très bien mon fréquencemètre fréquence à multiplier par 16

    Rigol61084.JPEG

    Les quartz du sachet donnent tous le quasi même résultat.
    Maintenant je ne sais pas selon quel mode il fonctionne... c'est évident qu'au vu de la référence du quartz, ce n'est pas évident de connaitre ses caractéristiques précises.
    Pour moi l'écart est trop important, je ne vais quand même pas mettre 180pF...

    Je ne suis pas contre en acheter d'autre quartz, mais je ne voudrai pas tomber sur le même problème...

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  10. #7
    Antoane

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Citation Envoyé par cubitus_54 Voir le message
    Les quartz du sachet donnent tous le quasi même résultat
    Rien d'étonnant si même lot de fabrication. Au contraire : preuve d'un process bien maitrisé, reproductible. Après, il peut aussi y avoir un biais...
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  11. #8
    jiherve

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Bonjour,
    référence du fréquencemètre car vu le nombre de digits affichés il doit au moins comporter une horloge atomique ou être accroché sur l'un des standards de fréquence radiodiffusé.

    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  12. #9
    gabuzo

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Le référence on sait pas mais la marque c'est Rigol, ça ne s'invente pas.
    Je suis Charlie

  13. #10
    cubitus_54

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Le problème n'est pas le fréquencemètre...

    Comme vous avez réussi à me mettre le doute... j'ai fait un autre essai avec un autre type d'oscillateur et le même quartz de 16MHz

    Image1.gif

    Je n'ai pas optimisé les capacités et résistances, la valeur mesurée 15.999362 MHz
    En ajoutant des condensateurs, du quartz à la masse la fréquence à une tendance à baisser... l'inverse de l'oscillateur du PIC.

  14. #11
    RISC

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Salut,
    L'oscillateur interne du PIC est spécifié à +/- 2% de 0 à 70 et +/- 5% de -40 à +85C pour ton PIC.
    Il faut toujours un quartz externe pour avoir une grande précision voire même un TCXO (quartz controlé en température) qui te permettra d'avoir moins de 10 ppm.
    Attention, le TCXO consomme et en plus le PIC ne peut plus aller en mode SLEEP (sauf montage particulier).
    L'ajustement se fait par les condos / resistance externe mais...n'oublie pas que la fréquenceaussi du quartz varie en fonction de la température.
    a+
    Ma marotte ? les microcontrôleurs ;=)

  15. #12
    jiherve

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Re
    dans un oscillateur à quartz la fréquence dépend du quartz ET des capacités/self parasites du montage ET du niveau d'attaque du quartz donc hormis un montage soigné où le quartz oscille en mode SINUS la fréquence sera toujours un peu différente.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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  17. #13
    cubitus_54

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Image2.gif

    On peut voir sur la caractéristique ci-dessus que si l'oscillateur fonctionne en mode série ou parallèle on aura une fréquence légèrement supérieure ou légèrement inférieure.

    Les condensateurs sont censés déplacer le point de fonctionnement sur la bonne fréquence...

    Mon problème est qu'avec l'oscillateur du PIC et mon quartz, je suis très (ou trop) supérieur à la "bonne" fréquence de 1,5 à 10kHz
    Je viens de tester la déviation en température, de 20 à 80°, environ 250 Hz, mon application reste en intérieur, donc la température variera peu.

    Est-ce possible d'obtenir la bonne fréquence ? Peut-être en modifiant un peu le montage, mais pas en ajoutant un circuit intégré.

    Merci

  18. #14
    Tropique

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    L'oscillateur du PIC est certainement parallèle, et la résonance série est sûrement sous 16.0041MHz puisque tu arrives sous cette valeur en augmentant les capas de l'oscillateur.
    Tes quartz sont probablement taillés pour une résonance série, ce qui signifie que dans un oscillateur //, tu ne pourras qu'approcher asymptotiquement cette valeur.
    Heureusement, il existe des méthodes pour tirer la fréquence: une inductance série par exemple. Essaye avec une dizaine de µH: en fonction du décalage que tu obtiens, tu pourras avoir une idée de la valeur définitive, probablement quelques µH.
    Il est possible que l'inductance perturbe l'oscillateur et que ça ne fonctionne plus du tout; dans ce cas, il faut amortir la self avec une résistance // de quelques centaines d'ohm ou kiloohm
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  19. #15
    cubitus_54

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Bonjour,

    En cherchant dans de vieilles boites de composants, je suis tombé sur des résistances carbones avec une belle inductance enroulée sur le corps de la résistance...

    J'ai essayé différentes valeurs en série avec le quartz et... miracle ! Je tombe sur une fréquence de 16,0005 MHz

    Finalement pas de miracle... Je m’aperçois que l'oscillateur est très sensible, le simple fait d’approcher le doigt modifie très légèrement la fréquence...

    Plus fort sans le quartz en branchant directement cette résistance inductance à la place du quartz j'ai 16,01MHz

    Sinon j'ai essayé de mettre une résistance en série avec le quartz, en parallèle rien de concluant...

    Je crois que je vais laisser tomber cette histoire...
    Je vais racheter des quartz de bonne qualité ou un oscillateur à quartz

  20. #16
    Tropique

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Citation Envoyé par cubitus_54 Voir le message
    Bonjour,

    En cherchant dans de vieilles boites de composants, je suis tombé sur des résistances carbones avec une belle inductance enroulée sur le corps de la résistance...
    En général, ces selfs sont bobinées sur des résistances de quelques centaines de kiloohm: la résistance sert de support sans plus.
    Il vaudrait mieux prendre une self standard, marquée, et ensuite éventuellement ajouter un amortissement parallèle défini et réaliste, les résultats devraient être beaucoup plus stables
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  21. #17
    f6bes

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Citation Envoyé par cubitus_54 Voir le message
    Bonjour,

    En cherchant dans de vieilles boites de composants, je suis tombé sur des résistances carbones avec une belle inductance enroulée sur le corps de la résistance...

    J
    Bonjour à toi,
    Sur ce schéma, des selfs en série dans le quartz permette d'en faire varier la fréquence.
    http://lpistor.chez-alice.fr/imagesi...rig/forty2.jpg

    Mais bon c'est des oscillateurs SEPARES, pas un "oscillateur" avec PIC.

    Bon WE
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  22. #18
    Gérard

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Bonjour à tous,

    Une question pour Cubitus : comment mesures-tu la fréquence du quartz avec autant de décimales ?

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  24. #19
    Antoane

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Bonjour,
    Avec une horloge atomique ; cf post #6 ; 8 et 9
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  25. #20
    Gérard

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonjour,
    Avec une horloge atomique ; cf post #6 ; 8 et 9
    Ma question s'adresse à Cubitus !

  26. #21
    cubitus_54

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Citation Envoyé par Gérard Voir le message
    Bonjour à tous,

    Une question pour Cubitus : comment mesures-tu la fréquence du quartz avec autant de décimales ?
    Bonjour Gerard,

    Je ne fais rien de particulier, l'appareil est comme cela...
    je peux simplement choisir le temps d'acquisition, plus il est long plus c'est précis.
    Il est suffisamment fin pour tracer la déviation en fréquence du quartz chauffé durant un instant
    Rigol20072.JPEG
    Bien sûr il n'y a pas d'horloge atomique dedans
    Pour avoir testé un oscillateur dans un boitier tout fait à -+50ppm il donne une fréquence de 16,000092MHz

  27. #22
    jiherve

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Bonsoir,
    Je suis épaté, il coute combien ton bidule?
    et une ref exacte?
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  28. #23
    cubitus_54

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    RIGOL DG4062

    C'est un générateur de fonctions arbitraires, il fait accessoirement fréquencemètre

    http://www.eevblog.com/forum/reviews/rigol-dg4062-8679/

    Il y a 3 versions : 60MHz, 100MHz, 160MHz (et c'est super facile d'acheter la version 60MHz et de le passer en 160Mhz)

    premier prix 650€

  29. #24
    jiherve

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Re
    C'est un bel appareil pour le prix et en effet la doc donne +-2ppm donc tes mesures sont significatives.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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  31. #25
    Gérard

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Citation Envoyé par cubitus_54 Voir le message
    RIGOL DG4062

    C'est un générateur de fonctions arbitraires, il fait accessoirement fréquencemètre

    http://www.eevblog.com/forum/reviews/rigol-dg4062-8679/

    Il y a 3 versions : 60MHz, 100MHz, 160MHz (et c'est super facile d'acheter la version 60MHz et de le passer en 160Mhz)

    premier prix 650€
    C'est un bel appareil effectivement. Tu l'as acheté où ?
    Ca m'intéresse.
    Mon anniversaire est en aout, ma moitié manque toujours d'idées, je vais lui souffler à l'oreille ...

  32. #26
    cubitus_54

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    http://www.batronix.com/shop/wavefor...tor/index.html

    C'est un site allemand, mais ils sont très bien et pas cher par rapport à certains distributeurs.

    Tu va voir leur catalogue donne envie.

    J'ai acheté ce générateur DG4062, un oscillo MSO4014 c'est vraiment mon appareil préféré (après 6 mois j'en suis encore baba devant) et un multimètre extraordinaire DM3068 (tu peux voir la variation ohmique d'une simple résistance que tu chauffes) et une alimentation DP832a.

    Mon seul regret et de ne pas avoir eu tout cela bien avant...

  33. #27
    Gérard

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Va falloir travailler madame au corps ...

    Merci du tuyau.

  34. #28
    jiherve

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par Gérard Voir le message
    Va falloir travailler madame au corps ...

    Merci du tuyau.
    Bravo monsieur est encore vert !
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  35. #29
    Biname

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Hello,

    Jadis(>25ans), je m'étais amusé à faire battre ?Fort Lauderdale? 10MHz et mon quartz en utilisant le signal_mètre d'un récepteur. Après de longues heures, on arrivait à un battement de 20 secondes IIRC, soit 0.005PPM mais, même thermostaté, le quartz dérivait assez vite. L'émission a été supprimée, si j'ai bien lu.

    Aujourd'hui, pour 150 €, on a des systèmes basés sur un récepteur GPS donnant en sortie 10MHz avec une précision de 0.0001PPM : 1Hz pour 10Ghz !

    http://www.rugbyats.co.uk/RugbyATS/R...%20Amateur.pdf

    Biname

  36. #30
    Gérard

    Re : précision oscillateur quartz PIC

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    Bonsoir,

    Bravo monsieur est encore vert !
    JR
    Je travaillerai dans la durée, ce sera plus facile ...

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