Scelta quarzo e relativa capacità di carico

Buongiorno a tutti
voglio realizzare un circuito standalone di Arduino Uno R3, per ottenere un circuito semplificato.
L’unico mio dubbio è la scelta del quarzo e dei 2 condensatori ceramici di carico.
Ho letto in questo forum che la capacità di carico massima consentita da Arduino Uno R3 è compresa tra 12-22 pF.

So che devo necessariamente utilizzare un quarzo da 16 Mhz, fino a qui ci sono…

Sul sito di Rsonline sono andato in cerca di un quarzo (filtrando la ricerca sui 16 Mhz) e tra i filtri “Capacità di carico” non ci sono i 22 pF.

Qualche mese fa avevo acquistato un quarzo con capacità di carico 18 pF e avevo saldato 2 condensatori da 18 pF (formato simile alle lenticchie…), però notavo che qualche volta l’Atmega non veniva letto…

Forse sarebbe meglio scegliere un quarzo con capacità di carico 20 pF e saldare quelli da 18 pF?

Ditemi voi, io sono fermo su questo gran dubbio, solo voi potete darmi una mano.
Grazie

Molto tempo fa pasticciavo con quarzi e integrati TTL. Mi ricordo che le capacità dovevano essere sufficienti a far oscillare il quarzo, ma non troppo oltre. Più grandi erano le capacità, migliore era l'innesco del quarzo. Si parlava sempre e comunque di valori dai 12 ai 33 pF. Io uso sempre 22pF e compro i quarzi su ebay per l'Atmega328.

Ciao,
P.

Io uso sempre 22pF e compro i quarzi su ebay per l'Atmega328

Ciao pgiagno e grazie intanto per la tua risposta.
Anche io potrei comprare condensatori da 22 pF ma su Rsonline non so quale quarzo poter adoperare perchè non c'è in lista nessun quarzo con la capacità di carico di 22 pF, le capacità che piu si avvcinano sono 18 pF e 20 pF.

Ma ho sbagliato sezione o nessuno riesce a darmi un suggerimento per questa richiesta di aiuto?

Credo dipenda dal fatto che io sono un "vecchio" che, come ti dicevo, ha pasticciato con i primi transistor al germanio e i primi quarzi residuati da smontaggio di apparati bellici. Non c'erano molti aiuti e si doveva provare.

Ho ancora un quarzo doppio 100kHz-1.000kHz di un calibratore che è stato il mio primo acquisto.

Ti consiglio di acquistare (magari solo per provare) questi quarzi e vedere come va con i 22pF. A me funzionano.

Ciao,
P.

Attenzione nella lettura delle caratteristiche dei quarzi …
… allego un documento su come andrebbero calcolate le capacità in funzione delle specifiche del quarzo.

Guglielmo

Choosing the Right Crystal and Caps for your Design.pdf (767 KB)

Io intanto ho letto qualche datasheet e cercato su Google “Quarzo 16 Mhz Arduino” e qualche pagina mi riporta al seguente link

e sembra che il codice del quarzo sia HC49S

Nello stesso link sopra, ho notato che il quarzo in vendita (dichiarato per Arduino), ha una capacità di carico di 20 pF.

Anche guardando il datasheet del HC49S non si capisce molto, i valori addirittura dichiarati sono di 12 pF :o

Ho una gran confusione, addirittura alcuni siti (anche su Ebay) vendono il kit Quarzo+condensatori per Arduino, e nelle specifiche la capacità di carico è dichiarata 20 pF.

Due domande:

  1. sul sito Rsonline ho trovato dei quarzi a 16 Mhz con capacità di carico di 20 pF. Anzichè montare i condensatori da 20 pF, posso montare quelli da 22 pF?

  2. ho un dubbio su quale sia la tipologia di condensatore piu idoneo per l’Atmega328P. Ho trovato 3 diverse tipologie: ceramico, ceramico multistrato, ceramico singolo strato (vedi foto). Quale mi consigliate di usare per far lavorare al meglio l’Atmega328P?

>sketchboard: ma il documento del mio post #4 te lo sei studiato ? ? ? ::slight_smile:

Guglielmo

Il datasheet ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf da pagina 24 in poi parla del Clock. Non fa riferimenti alle proprietá di quarzo ma mette i condensatori da 12 a 22 pF in funzione del Quarzo del cablaggio e i disturbi elettromagnetici presenti.

C1 and C2 should always be equal for both crystals and resonators. The optimal value of the capacitors depends on the
crystal or resonator in use, the amount of stray capacitance, and the electromagnetic noise of the environment. Some initial
guidelines for choosing capacitors for use with crystals are given in Table 8-3. For ceramic resonators, the capacitor values
given by the manufacturer should be used.

Solo per il quarzo da 32kHz da dei dati precisi.

Ciao Uwe

ma il documento del mio post #4 te lo sei studiato ? ? ?

Ciao Guglielmo, si grazie l'ho letto... Ma il mio è piu un problema di "confusione", nel senso che cercando in internet "quarzo originale Atmega328P" mi esconi fuori alcuni siti dove vendono i kit per Arduino (quarzo 16Mhz + condensatori 22pF) e la sigla del quarzo sembra essere HC49S.

Però....se inserisco questa sigla su Amazon, trovo in effetti i quarzi da 16 Mhz per Arduino ma nelle specifiche è riportata una capacità di carico di 20 pF.

La domanda che vi chiedo è: volendo utilizzare 2 condensatori ceramici da 22pF, c'è propria tanta differenza nel dover scegliere un quarzo da 20pF ed uno da 22pF?

E sui tipi di condensatori (multistrato, singolo strato), cosa mi consigliate, A o B o C?

I condensatori comuni hanno una tolleranza almeno del 10%, quindi non farti tanti problemi.

I condensatori di così piccola capacità sono "ceramici". "Multistrato" sono quelli ceramici di capacità molto più alta: per non farli di superficie molto elevata vengono realizzati come più condensatori messi uno sull'altro e poi collegati in parallelo collegando insieme le estremità pari da un lato e dispari dall'altro.

I condensatori di piccola capacità ad alta stabilità termica sono siglati NP0 (enne-pi-zero). Nel caso dei condensatori per quarzi, però, anche il quarzo varia un pochino la sua frequenza di risonanza al variare della temperatura, quindi dei condensatori perfettamente stabili potrebbero addirittura essere controproducenti!

Quando si parla di queste cose, però, se si desidera ottenere un'elevata precisione (ma non è questo il caso, a meno che tu voglia realizzare un frequenzimetro con il clock del microcontrollore come base dei tempi) bisogna lavorare un po' facendo sperimentazione e misure. Le capacità parassite non sono sempre prevedibili, tanto meno con precisione. In alta frequenza, ad esempio, bisogna sempre fare degli aggiustamenti per ogni apparato realizzato, a volte sostituendo anche qualche condensatore per ottenere il massimo delle prestazioni.