[QUESTIONS] Condensateur et Quartz

[robintou]

Bonjour, je suis actuellement en Licence pro, et dans le cadre d'un projet je dois faire une Horloge en temps réel, mon projet est quasiment finit, mais je me pose encore quelques questions à propos de quelques détails.

J'utilise le DS1306 de chez maxim (doc : http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1306.pdf), j'utilise aussi un PIC18F qui sert à autre chose et qui communique via un connecteur sur le bus SPI les données du DS1306. Je vous met ci dessous mon schéma.

Mes questions :

J'utilise un Quartz 32.768kHz avec un condensateur de charge (interne) de 12pF, mais le constructeur préconise un condensateur de 6pF, si un 12pF est utiliser par le quartz il faut rajouter un condensateur de 12pF en parallèle au quartz (C'est ce qui est dit dans la note d'application 58 de chez Dallas : http://www.datasheetarchive.com/file.../0006/an58.htm
Mais je ne suis pas sur qu'en rajoutant un condensateur de la même valeur en parallèles divise par deux la charge du quartz, il me semble même que cela additionne les capacités ... je me trompe peut-être !

De plus, a propos de ce Quartz, faut-il lui imposer deux condensateur de découplage à ces bornes ? C'est une chose qui est fait la plupart du temps sur les quartz.

Merci d'avoir lu mon post.

Cordialement,
Robintou


Schéma structurel réalisé sous IRIS :


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[cubitus_54]

Bonjour,

Ce qui est important (il me semble) c'est que ton quartz oscille à la bonne fréquence.
En général le condensateur permet d'ajuster la fréquence d'oscillation du quartz.

L'idéal serait de mesurer la fréquence et en fonction d'une éventuelle dérive, régler un condensateur variable.

La présence et la façon de brancher le ou les condensateurs dépendent du quartz et de l'oscillateur.

[robintou]

Lorsque que je regarde le signal a l’oscilloscope que je dispose (c'est un Voltcraft surement pas de très bonne qualité), il m'affiche les 32.768 kHz aux bornes du quartz, mais j'ai bien peur d'être limité à la tolérance de l’oscilloscope. Et en ce qui concerne le fonctionnement, actuellement je suis à 30 sec de décalage en 3 jours sur l'horloge par rapport à l'heure réelle et pour l'utilisation sur mon système c'est beaucoup trop ...

Cordialement,

Robintou.

Edit : Il y a une erreur sur le label du Quartz sur mon schéma (32,768Mhz => 32.768kHz)

[paulfjujo]

bonjour

mais j'ai bien peur d'être limité à la tolérance de l’oscilloscope

en effet 30 sec en 3 jour .. soit 0,01% d'ecart

voir DS3232 RTC

The DS3232 is a low-cost temperature-compensated
crystal oscillator (TCXO) with a very accurate, temperature-
compensated, integrated real-time clock (RTC) and
236 bytes of battery-backed SRAM.

[A voir en vidéo sur Futura]

[cubitus_54]

L'oscilloscope n'est pas adapté pour mesurer précisément la fréquence de l'oscillateur, il faudrait un fréquencemètre... et surtout pas faire la mesure sur une de pattes du quartz.

Tu peux opter pour un condensateur ajustable.
Tu synchronises ton horloge avec une pendule.
Tu regardes au bout d'une heure ou de 24h de combien tu t'es décalé et tu ajustes en tâtonnant

[invite14532198711]

Attention au père Schrödinger...en faisant ça, tu observes la fréquence résultante du quartz chargé par ses capas + la capa de la sonde...

[robintou]

Je ne dispose pas de fréquencemètre malheureusement, je pense que je vais tout simplement prendre un Quartz conseillé par le constructeur (http://fr.rs-online.com/web/p/quartz/6676120/). 6pF de capacité de charge interne comme il le faut.

En ce qui concerne les condensateurs de découplage aux bornes du quartz ? Je n'ai pas eu de retour là dessus.

Merci en tous cas pour vos conseils j'y prends note.

Cordialement,

Robintou

[robintou]

En refaisant la mesure de la fréquence sur la broche 18 du DS1306 (32khz), je trouve bien mon 32.768kHz (Sur l'oscilo). Mais malgrés cette fréquence un écart se fait ressentir.

[jiherve]

Bonsoir,
les capas ne sont pas des découplage mais des filtres qui servent l'une à coucher les fronts de l’étage driver pour éviter une surcharge électrique et donc mécanique du quartz, la seconde mais aussi la première à éviter l'accrochage de l'oscillateur sur un harmonique plus élevé.
Leur valeurs dépendent des caractéristiques du quartz et de l’étage oscillateur, il faut suivre la data sheet du composant.
Nota: un quartz lambda c'est 100ppm don ce que tu constates.
JR

[invitefa96bd8f]

Tu utilies un PIC18F (on en sait pas lequel)

mais certains disposent d'un registre (registre OSCTUNE) permettant d'ajuster les variations du quartz. Tu pourras ainsi largement limiter les dégats

[robintou]

Actuellement le quartz est à 20 ppm, et 3ppm/an. Faut-il rajouter ces condos ?

[robintou]

Pour te répondre @terriblement, j'utilise un module externe de mon pic, et non pas la RTC intégré du pic.

C'est un pic 18F66k22, il existe en effet un registre OSCTUNE. (doc : http://ww1.microchip.com/downloads/e...Doc/39960d.pdf)

[jiherve]

Re
avec le bon quartz il n'y a rien à rajouter:http://www.maximintegrated.com/en/ap...ndex.mvp/id/58.
Les capa sont intégrées dans le composant.
JR

[invitefa96bd8f]

Pour te répondre @terriblement, j'utilise un module externe de mon pic, et non pas la RTC intégré du pic.

C'est un pic 18F66k22, il existe en effet un registre OSCTUNE. (doc : http://ww1.microchip.com/downloads/e...Doc/39960d.pdf)

Ah oui désolé j'ai lu en diagonal...

Tu peux donc toujours arranger par soft les données lues par ton module...mais c'est un peu bricolage.

[robintou]

La RTC interne du pic est bien mais je gère très mal le passage sous batterie, la consommation du pic en mode "Sleep" en gardant l'incrémentation de l'heure est trop élevée, je suis à 2mA. Alors qu'avec une RTC Externe et un DS1306 je suis a 500nA de consommation moyenne sous batterie (Supercapa dans mon cas) ce qui permet de faire tenir l'alimentation pour l'heure d'une durée quasiment 5000 fois supérieur.

[cubitus_54]

Salut,

Je viens d'essayer une platine avec DS1307 dans ce genre :

http://forum.arduino.cc/index.php?topic=177297.0

Mesure effectuée sur la sortie SQW

Fréquence de 32,769 907 kHz

[robintou]

J'ai pas l'équipement nécessaire pour avoir une fréquence aussi précise :/

Quel est ton quartz ? (Quelles caractéristiques en fait)

[cubitus_54]

Aucune référence...
c'est livré avec le quartz...
Demain j'essayerai de mettre des condensateurs en // et je te dirais le résultat...

Edit:

Pour info une telle déviation engendre 8s de dérive en 3 jours

[robintou]

Je trouve que c'est quand même "un peu abusé" que sans calibration, nous avons une dérive aussi forte pour un composant spécialisé dans les RTCs. Je suis sur que sur un pic avec RTC intégré nous avons moins d’écart..

[invitee351bd95]

Bonjour,

Comment est connecté ton quartz avec le composants?

Il y a manifestement des règles a respecter pour éviter les erreurs.
http://www.maximintegrated.com/en/ap...ndex.mvp/id/58

Dans quel milieu est ton système, je pense notamment a la température.

[cubitus_54]

Bonjour à tous,

J'ai refait quelques essais :

Avec un condensateur de 15pF en // sur le quartz : 32,767 595kHz
Avec un condensateur de 10pF en // sur le quartz : 32,768 139kHz

Conclusion il faudrait un condensateur ajustable pour obtenir une fréquence exacte.

Pour la déviation en température je mets un coup de sèche-cheveux durant 20s t° environ 40°, et je laisse refroidir à température ambiante (20°)

[robintou]

Bonjour,

Avec cette fréquence tu n'as aucun retard sur ton horlorge ?

[cubitus_54]

normalement la fréquence devrait être de 32.768 000 000 kHz
avec 0.138 HZ cela représente 1s en 3 jours

Un condensateur ajustable pour trouver la bonne valeur et c'est bon

[invite14532198711]

Mon horloge (avec un PIC) possède une capa ajustable pour corriger cette dérive.

La seule solution pour obtenir un comptage précis à bas coût est de se baser sur le 50Hz de EDF. Embêtant si l'appareil n'est pas relié au secteur certes.

[cubitus_54]

Les solutions ne manquent pas...
50Hz
horloge radio dcf77
un oscillateur bien réglé
etc.

[robintou]

En effet la solution serait de mettre un condensateur ajustable, mais je n'ai rien d'autre qu'un oscilloscope pour mesurer la fréquence du quartz ...

[cubitus_54]

Tu as en gros l'ordre de valeur autour de 10pF, tu installes un condo ajustable et tu le règles par petite touche comme je te l'avais suggéré réponses #5