Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

ATMEGA168 - Który Jitter większy RC czy kwarcu.

Piotr Piechota 19 Mar 2013 23:36 2655 10
  • #1 19 Mar 2013 23:36
    Piotr Piechota
    Poziom 21  

    Witam

    Bawię się w budowę pinpointera (rodzaj wykrywacza metalu).
    Potrzebuję stabilnego sygnału zegarowego w okresie ok 500 ms do pomiaru częstotliwości. Czy na pewno Jitter czy szumy w w/w czasie dla taktowania standardowym kwarcem będą mniejsze niż w wbudowanym generatorze RC ?
    Układ ma być maksymalnie prosty więc wolę RC.

    Pozdrawiam

    0 10
  • #2 20 Mar 2013 06:14
    Steryd3
    Poziom 32  

    Ogólnie częstotliwość wewnętrznego rezonatora RC (zewnętrznych też) jest mało stabilna i można ją skalibrować czyniąc wpis do odpowiedniego rejestru. Częstotliwość ta dość mocno płynie z temperaturą. Dlatego właśnie gdzie istotny jest dokładny pomiar czasu stosuje się rezonatory kwarcowe. Gdy zależy nam na bardzo stabilnej częstotliwości można i ten rezonator utrzymywać w stałej temperaturze (termostatyzować)-choć tego zabiegu a AVRach nigdy nie widziałem.
    Osobiście gdy mam do czynienia z pomiarami czasu i częstotliwości na mikrokontrolerze automatycznie wybieram rezonator kwarcowy.
    Jeżeli bardzo zależy Ci na zastosowaniu generatora RC to sprawdź przy pomocy oscyloskopu lub lepiej jakiegoś dobrego częstotliwościomierza z opcją pomiaru okresu czy to rozwiązanie odpowiada twoim założeniom. Skalibruj generator RC i sprawdź czy przy zmianie temperatury układ dalej spełnia swoje zadanie.

    2
  • #3 20 Mar 2013 10:44
    Piotr Piechota
    Poziom 21  

    W wykrywaczu z którym eksperymentuję pomiar częstotliwości musi być stabilny w okresie ok 500 ms. Błąd systematyczny jest kompletnie nieistotny. Kalibracja w takim przypadku jest niepotrzebna. Zmiany termiczne myślę, że w okresie 0.5 s też nie będą znaczące.
    Wykrywacz wykrywa gwałtowną zmianę częstotliwości. Powolne zmiany a także wartość bezwzględna są nieistotne.

    Pozdrawiam

    0
  • #4 20 Mar 2013 16:23
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Przy okresie 500ms jitter generatora o częstotliwości rzędu 1 i więcej MHz jest IMHO nieistotny. Miałby znaczenie, gdybyś potrzebował stabilnego okresu równego okresowi generatora. Także jeśli powolne zmiany w funkcji temperatury nie są dla ciebie problemem to wewnętrzny RC w zupełności wystarczy.

    0
  • #5 20 Mar 2013 20:29
    Piotr Piechota
    Poziom 21  

    Witam

    Zrobiłem eksperyment. Pomiar okresu sygnału mierzonego polega na zliczeniu cykli zegarowych za ok 100ms. Wykresy przedstawiają różnice w mierzonym okresie (jednostką jest cykl zegara procesora) za okres 2 sekund dla rezonatora RC i kwarcu. Układ zasilany napięciem niestabilizowanym ok 4V z akumulatora LiPoly.
    Generator wewnętrzny RC 8 MHz, natomiast kwarc 20 MHz (trochę za dużo dla 4V).
    Wykresy mówią same za siebie. Być może taka kiepska stabilność RC wynika z uproszczonego do granic bólu zasilania procesora (jeden kondensator ceramiczny 100nF).

    Pozdrawiam

    ATMEGA168 - Który Jitter większy RC czy kwarcu.

    ATMEGA168 - Który Jitter większy RC czy kwarcu.

    0
  • #6 20 Mar 2013 22:24
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Bo ja wiem czy stabilność RC jest taka słaba. 100ms przy 8 MHz to 800 tys. cykli, masz odchyłki +/-100 cykli, czyli 0,0125%, IMHO to całkiem nieźle. Jeśli chcesz to wykorzystać do pomiaru częstotliwośći, to żeby ten błąd miał istotny wpływ to musiałbyś naprawdę dokładnie mierzyć.

    0
  • #7 20 Mar 2013 22:34
    Piotr Piechota
    Poziom 21  

    Może rzeczywiście to nie jest tak źle ale w tym samym czasie stabilność kwarcu to kilka cykli. Spodziewałem się podobnej stabilności kwarcu i rezonatora RC w tak krótkim czasie. Cóż, człowiek uczy się całe życie.

    0
  • #8 20 Mar 2013 23:31
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    No nie, kwarc to inna klasa. Jeśli masz oscyloskop to zobacz sobie jitter dla RC przy podstawie czasu porównywalnej z okresem zegara. Nie zdziw się jeśli kolejne okresy będą się różnić o 20 i więcej %. Jednak im więcej okresów tym średnio jest co raz lepiej.

    0
  • #9 20 Mar 2013 23:52
    Piotr Piechota
    Poziom 21  

    Na płytce testowej nie mam gniazda SPI i przestawianie generatora kwarcowego na RC wymaga trochę zabawy (korzystam z debugWIRE) więc podaruję sobie testy ale z poprzednich wynika, że RC tak jak piszesz jest mało stabilny.
    Trochę mnie to dziwi bo testy, które wykonałem dotyczą pomiaru częstotliwości zewnętrznego generatora LC (Colpittsa) i wynika, że LC jest stabilniejszy 100x w stosunku do wbudowanego RC mimo że zbudowany jest z obwodu LC dwóch tranzystorów i jednego opornika.

    0
  • #10 21 Mar 2013 06:06
    Steryd3
    Poziom 32  

    Wygląda na to, że mimo wszystko rezonator kwarcowy nie jest do pobicia przy pomiarach czasu i częstotliwości. Muszę jednak przyznać, że wyniki pomiarów są interesujące i dobrze jest oglądnąć wykres z porównaniem działania układu z wykorzystaniem tych dwóch źródeł sygnału taktującego.

    Więc pytanie- zastosujesz rezonator kwarcowy w tym rozwiązaniu czy będziesz dalej próbował coś działać z generatorem RC?

    0
  • #11 21 Mar 2013 10:59
    Piotr Piechota
    Poziom 21  

    Steryd3 napisał:
    (...)
    Więc pytanie- zastosujesz rezonator kwarcowy w tym rozwiązaniu czy będziesz dalej próbował coś działać z generatorem RC?


    Zdecydowanie kwarc. Czym większa stabilność pomiaru częstotliwości tym większy zasięg wykrywacza.

    Pozdrawiam

    Dodano po 3 [godziny] 34 [minuty]:

    Dla uzupełnienia tematu działający prototyp:
    Filmik: http://youtu.be/bQox3S40gTE
    ATMEGA168 - Który Jitter większy RC czy kwarcu.
    I cały program:
    Kod: c
    Zaloguj się, aby zobaczyć kod

    0
  Szukaj w 5mln produktów