बोर्ड में एक क्रिस्टल गुंजयमान यंत्र का परीक्षण कैसे करें?

12

मेरे पीसीबी बोर्ड में 2 क्वार्ट्ज क्रिस्टल गुंजयमान यंत्र हैं: 32.768 kHz और 20 MHz। वे एक Freescale MC12311 ट्रांसीवर आईसी से जुड़े हैं, जिसमें एक HCS08 माइक्रो-कंट्रोलर है। मैं परीक्षण करना चाहता हूं कि ये क्रिस्टल ठीक से काम कर रहे हैं या नहीं।

उपलब्ध उपकरण : ऑसिलोस्कोप, फ्रीक्वेंसी-मीटर (डिजिटल काउंटर), डिजिटल मल्टीमीटर।

बोर्ड में क्रिस्टल का परीक्षण करने के लिए मुझे इन उपकरणों का उपयोग कैसे करना चाहिए ?

नोट : जांच का संभावित भार-प्रभाव शायद माना जाना चाहिए। यदि नहीं, तो माप सटीक नहीं होगा, या इससे भी बदतर, क्रिस्टल बिल्कुल भी काम नहीं करेंगे।

Edit1 : मैंने ऑसिलोस्कोप और फ़्रीक्वेंसी-मीटर (x10 प्रोब के साथ) दोनों का उपयोग किया, लेकिन दुर्भाग्य से इस पर कुछ भी नज़र नहीं रखी गई।

— Omid1989
स्रोत

1

आप किस तरह की जांच कर रहे हैं? जांच और उपकरणों की बैंडविड्थ की जरूरत है। आप 32kHz क्रिस्टल के बारे में कुछ सुझावों के लिए Atmel एप्लिकेशन नोट AVR4100 की जांच कर सकते हैं।

— Dejvid_no1

1

यदि आप ऑसिलोस्कोप जांच को रेज़ोनेटर आउटपुट में डालते हैं तो आप शायद कुछ भी नहीं तोड़ेंगे। स्कोप मेक एंड मॉडल क्या है?

— डेजविद_नो 1

1

यह Tektronix का एक एनालॉग आस्टसीलस्कप है । वैसे, आस्टसीलस्कप जांच का कैपेसिटिव लोड माप को प्रभावित करेगा। वैसे भी, आवृत्ति-मीटर एक बेहतर विकल्प नहीं है?

— ओमिड

1

मुझे पूरा यकीन है कि आपको बाहरी घड़ियों के बिना एमसीयू को प्रोग्राम करने में सक्षम होना चाहिए, ताकि क्रिस्टल ठीक हों या न हों, इससे अलग समस्या है। हार्डवेयर रीसेट के बाद, MCU अपने आंतरिक ऑसिलेटर पर शुरू होता है।

— डेव ट्वीड

1

मैं सिर्फ oscope का उपयोग करूँगा। यदि जांच का कुछ प्रभाव होता है, तो यह बस आवृत्ति को थोड़ा अलग करने का कारण होगा। लेकिन आपको अभी भी एक घड़ी संकेत दिखाई देगा। सुनिश्चित करें कि आप अपने पीसीबी की जमीन का संदर्भ लें, न कि केवल क्रिस्टल के दूसरी तरफ!

— बिट्समैक

9

जैसा कि मैंने देखा, कोई जवाब स्वीकार नहीं किया गया था। मुझे एक और जवाब देने की पेशकश करें।

अधिकांश आधुनिक आईसी क्रिस्टल का उपयोग करके स्थिर घड़ियों को उत्पन्न करने के लिए तथाकथित पियर्स ऑसिलेटर का उपयोग करते हैं। यहाँ मुख्य सर्किट विन्यास है:

जैसा कि एक देख सकता है, सर्किट सममित नहीं है: दाईं ओर कुछ ड्राइवर (आमतौर पर XO के रूप में नामित) का आउटपुट है, और बाईं ओर एक इनवर्टिंग एम्पलीफायर (आमतौर पर XI के रूप में नामित) में इनपुट है। इसलिए एक्सओ (आउटपुट) के अंत की जांच करना अपेक्षाकृत सुरक्षित है, बशर्ते कि जांच में अपेक्षाकृत उच्च प्रतिबाधा हो। 1M इनपुट प्रतिबाधा के साथ एक सामान्य 1:10 निष्क्रिय जांच को काम करना चाहिए। व्यवहार में, सर्किट एम्पलीफायर में आउटपुट ड्राइवर जानबूझकर कमजोर बना दिया जाता है, आमतौर पर 1mA लोड क्षमता से अधिक नहीं है, ताकि एक्सडल को ओवरड्राइव होने से रोका जा सके, लेकिन 1M गुंजाइश जांच के लिए 1mA अच्छी तरह से पर्याप्त होना चाहिए।

जांच टिप समाई 20-50ppm द्वारा दोलन की आवृत्ति को स्थानांतरित कर सकती है, क्योंकि यह सर्किट ट्यून-अप (Xtal लोड, C1 सी 2 के साथ श्रृंखला में) को बदल देगा। हालांकि, एक्सओ पर जांच भार दोलनों को नहीं तोड़ना चाहिए, जब तक कि पूरा सर्किट बहुत सीमांत न हो और स्थिरता मानदंडों को पूरा न करे (एम्पलीफायर का नकारात्मक प्रतिबाधा Xtal ESR से 3-5 गुना अधिक होना चाहिए)। यदि जांच ऐसा करती है, तो Xtal परीक्षण को विफल मानें।

किसी को कभी भी XI इनपुट की जांच करने की कोशिश नहीं करनी चाहिए, शायद केवल 100 एमओएम जांच के साथ, और केवल क्यूरियोसिटी के लिए। कारण टिप कैपेसिटेंस (2-8-12pF या wahtever) में नहीं है, लेकिन परिमित जांच प्रतिबाधा के कारण XI पिन पर डीसी शिफ्ट को भड़काने में। पियर्स ऑसिलेटर एक बहुत ही नॉन-लीनियर सर्किट होता है, और इसमें एक बहुत ही महत्वपूर्ण DC फीडबैक घटक R1 होता है, जो इनपुट DC स्तर को अधिकतम प्रवर्धन के बिंदु पर प्रभावी रूप से समायोजित कर देता है, आमतौर पर जमीन से Vcc तक का लगभग आधा रास्ता। घटक R1 आमतौर पर 1MOhm और इसके बाद के संस्करण है, और दोलनों आत्म चयनित डीसी बिंदु पर केंद्रित हो जाते हैं। यहां तक कि एक 10MOm जांच को संलग्न करने से यह बिंदु नीचे गिर जाता है, प्रवर्धन गिरता है, और दोलन मर जाते हैं।

और, ज़ाहिर है, दोलनों के लिए परीक्षण करने का सबसे अच्छा तरीका इसे जांच के साथ स्पर्श नहीं करना है, लेकिन कुछ अन्यGPIO परीक्षण पिन के आउटपुट के साथ एक आंतरिक बफर है।

— Ale..chenski
स्रोत

7

मैं अपने Atmel ATMEGA328P नियंत्रकों के साथ एक बार एक समान डिबगिंग का मुद्दा रखता था, 8Mhz सिरेमिक अनुनाद काम नहीं कर रहे थे। मेरे पास एक रिगोल दोहरी चैनल सस्तेओ ऑसिलोस्कोप था, और मैंने पहले से बनाए गए एक काम करने वाले बोर्ड को बंद कर दिया था और अच्छा 8 एमएचजी सिग्नल आसानी से देखा गया था, जिसमें प्रोब द्वारा लोड करने के कारण कोई समस्या नहीं थी। आपको क्रिस्टल पर जांच के प्रभाव के बारे में चिंता नहीं करनी चाहिए।

मुख्य मुद्दा जो मुझे मिला वह था मेरा नियंत्रक जो कि क्रिस्टल को ड्राइव करने के लिए था, यह नहीं था कि यह बाहरी क्रिस्टल का उपयोग करने के लिए सही तरीके से सेट फ़्यूज़ हो। एक बार जब मैंने बाहरी क्रिस्टल का चयन करने के लिए फ़्यूज़ जला दिया था, तो रेज़ोनेटर ने जीवन के संकेत दिखाए थे!

तो यह वास्तव में आपके माइक्रोकंट्रोलर को सुनिश्चित करने के लिए एक अच्छा बिंदु है जो क्रिस्टल से जुड़ा हुआ है, क्रिस्टल का उपयोग करने के लिए सेट किया गया है, अन्यथा इसमें दोलन करने के लिए शक्ति चलाने के लिए कुछ भी नहीं है। एक बार जब आप यह सुनिश्चित कर लेते हैं कि यह मामला है, तो आप यह देखना शुरू कर सकते हैं कि क्या यह पीसीबी या अन्य ट्रेस मुद्दे, ग्राउंडिंग समस्याएं, गलत तरीके हैं।

— KyranF
स्रोत

धन्यवाद Kyran आपके उत्तर के लिए। मैं IDE के रूप में कोडवर्ड 10.4 का उपयोग कर रहा हूं। क्या आप जानते हैं कि इस IDE में फ्यूज बिट्स कैसे सेट करें?

— ओमिड १

1

क्षमा करें @ Omid1989 मैं उस IDE से परिचित नहीं हूँ। मैंने वास्तव में केवल AVRdude और Arduino का उपयोग किया है, और एआरएम A8 के लिए छोटे माइक्रोकंट्रोलर, और कोड कम्पोज़र स्टूडियो के लिए Atmel स्टूडियो। पढ़ने के लिए एक अलग उपयोगिता हो सकती है, और फिर लिख सकते हैं, समान टैब / क्षेत्रों में फ़्यूज़ प्रोग्रामिंग / चमकती लक्ष्य चिप्स के लिए। फ़्यूज़ सेटिंग के लिए उन विकल्पों में देखें। डेटाशीट यह भी बता सकते हैं कि बाहरी क्रिस्टल इनपुट का चयन करने के लिए फ्यूज / रजिस्टर विकल्प क्या हैं।

— 5

मैं इसे अपनी सहमति देता हूँ। मैं एक सस्ते 10x जांच का इस्तेमाल किया, एक सस्ते 13.598mhz क्रिस्टल आउटपुट पर, एक सस्ता आईसी पियर्स थरथरानवाला प्रकार सर्किट के साथ और सब कुछ ठीक काम किया। मैं बस क्रिस्टल की जांच कर रहा था और यह 13.5mhz पर दोलन कर रहा था जो कि मेरे आस्टसीलस्कप की आवृत्ति जितनी जल्दी है।

— Leroy105

7

बाहरी घटक थरथरानवाला को सममित बनाते हैं, लेकिन चिप पर एक एम्पलीफायर है जो कुछ भी है लेकिन। ऑसिलेटर पिन जो आउटपुट साइड पर होता है, उसमें कम इम्पीडेंस होगा और स्कोप की जांच को वहां पर डालकर इनपुट पिन को प्रोब करने की तरह प्रभावित नहीं करेगा।

यदि यह दोलन कर रहा है, तो आउटपुट में इनपुट की तुलना में बड़ा आयाम होगा; यह भी एक बहुत अच्छा पाप नहीं हो सकता है। इनपुट पक्ष कम होगा और साइन लहर (क्रिस्टल द्वारा फ़िल्टर किया गया) होना चाहिए।

यदि यह दोलन नहीं कर रहा है, तो इनपुट नोइज़ियर होगा और आधे आपूर्ति वोल्टेज की तरह होना चाहिए। आउटपुट पिन दिखने में क्लीनर होगा और VDD या ग्राउंड पर हो सकता है। इसमें से कुछ चिप के डिजाइन (और कॉन्फ़िगरेशन) के साथ अलग-अलग होंगे।

— gbarry
स्रोत

1

BTW, आपने यह नहीं कहा कि क्या आप आवृत्ति को सही ढंग से मापना चाहते हैं या सिर्फ यह देखना है कि क्या यह दोलन कर रहा है।

— गार्बरी

मैं देखना चाहता हूँ कि यह थरथराना है या नहीं! BTW, आप यहाँ इनपुट और आउटपुट से क्या मतलब है?

— ओमिड १

2

कुछ क्रिस्टल में एक ज़िन और ज़ाउट पिन होता है, जिसमें प्रत्येक को जमीन पर एक भार संधारित्र के साथ रखा जाता है। संकेत थोड़ा अलग होगा लेकिन व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए नहीं। एक माइक्रोकंट्रोलर या अन्य डिवाइस के अंदर ड्राइवर जो एक क्रिस्टल या गुंजयमान यंत्र का उपयोग करता है, मूल रूप से एक ऑसिलेटर सर्किट होता है (ओप्स, आदि के साथ)। यही कारण है कि आपको वास्तव में इन बाह्य उपकरणों को चालू करने के लिए माइक्रो के लिए बाहरी क्रिस्टल इनपुट को सक्रिय करना होगा।

— KyranF

2

मेरा मानना है कि KyranF का अर्थ "कुछ क्रिस्टल ऑसिलेटर्स" था, क्योंकि क्रिस्टल स्वयं सममित है। ये पिन माइक्रोप्रोसेसर पर हैं। भले ही पिंस को एक्सिन और एक्सक्यूट (या ऑस्क्यू और ओस्कॉट) लेबल नहीं किया जाता है, फिर भी वे वैसे ही कार्य करने की संभावना रखते हैं जैसे वे थे।

— गबरी

इसलिए यदि मैं XO टर्मिनल पर थोड़ी अधिक आवृत्ति मापता हूं, तो मुझे XI टर्मिनल पर अधिक "सही" आवृत्ति पर माप पर भरोसा करना चाहिए?

— एंडोलिथ

0

यदि आपके पास एक संवेदनशील संचार रिसीवर है, जैसे कि शौकिया रेडियो में उपयोग किया जाता है, तो रिसीवर एंटीना इनपुट के बीच एक तार को हुक करता है, और दूसरे को थरथरानवाला circiut से एक इंच की दूरी पर, सर्किट को छूने के बिना, क्रिस्टल आवृत्ति के आसपास रिसीवर को ट्यूनिंग भी करता है। आपको एक बीट सुनना चाहिए। और, सटीक आवृत्ति पर हाजिर।

— पॉल
स्रोत