Tudomány és Technika | Kezdőlap | PIC mikrovezérlők |
<< Előző oldal Vissza a tartalomjegyzékhez Következő oldal >>
PIC16xxx mikrovezérlők 3.2.1. Oszcillátor indulási folyamat Utolsó frissítés: 2013.06.22. |
A mikrovezérlő tápfeszültségének megjelenésével megindul az oszcillátor rezgési folyamata. A működéshez szükséges frekvenciájú és amplitúdójú rezgés létrejöttéig természetesen bizonyos időre van szükség.
Az oszcillátor feléledési idő (Start-up Time) függ:
•
a kvarckristály vagy kerámia rezonátor rezonanciafrekvenciájától;
•
az oszcillátor áramkörben alkalmazott kondenzátorok (C1, C2) kapacitásától;
•
a tápfeszültség felfutási idejétől;
•
a környezeti hőmérséklettől;
•
az oszcillátor áramkörben alkalmazott soros ellenállás (RS) értékétől és nagyfrekvenciás viselkedésétől;
•
a kiválasztott oszcillátor üzemmódtól (LP, XT, HS), amely valójában az oszcillátor áramkör belső inverterének erősítését állítja be;
•
az alkalmazott kvarckristály vagy kerámia rezonátor minőségétől;
•
az oszcillátor áramkör nyomtatott huzalozásának kialakításától;
•
és a belső és környezeti zajoktól.
A következő ábrán egy jellegzetes oszcillátor indulási folyamat látható.
3.2.1-1. Ábra
Láthatjuk, hogy az oszcillátor rezgéseinek középértéke a tápfeszültség félértéke.
Az oszcillátor működőnek tekinthető, tehát a szabályos órajel létrejön, ha a rezgés csúcstól-csúcsig mért feszültsége a tápfeszültség 40..45%-a fölé emelkedik. (Mivel az oszcillátor áramkör belső inverterének küszöbfeszültségei a tápfeszültség 30, illetve 70 százaléka.)
A következő ábrákon a jellemző oszcillátor feléledési idők (Start-up Time) láthatók különböző feltételek esetén. A görbék paramétereiben fel van tüntetve a működési frekvencia és az oszcillátor áramkörben alkalmazott kondenzátorok kapacitása.
3.2.1-2. Ábra
3.2.1-3. Ábra
3.2.1-4. Ábra
A grafikonokból levonható következtetések:
•
LP és XT üzemmódokban az órajelfrekvencia csökkenésével a feléledési idő nő (LP üzemmódban, azaz nagyon alacsony frekvenciákon a feléledési idő már másodpercekben mérhető).
•
A tápfeszültség csökkenésével a feléledési idő növekszik.
•
A beállított működési üzemmód erősen meghatározza a feléledési időt.
•
Az oszcillátor áramkörben alkalmazott kondenzátorok értékének növelése a feléledési időt is növeli.
Az oszcillátor áramkör indulási folyamata a mikrovezérlő SLEEP állapotból való "ébredésekor" (Wake-up) megy végbe a legnehezebben. Ennek oka, hogy SLEEP állapotban a fázistoló kondenzátorok azonos feszültségszintre töltődnek, így induláskor a fáziskülönbség minimális. Ilyen esetben a feléledési idő bizonyosan hosszabb.
A következő feltételek együttes jelenléte mellett a legnehezebb az ébredési folyamat:
•
LP oszcillátor üzemmód, amelyhez kis belső erősítés tartozik;
•
telepes működtetés, ami zavarmentes tápfeszültséget biztosít;
•
alacsony tápfeszültség (kimerülőfélben levő, de még használható telep);
•
magas környezeti hőmérséklet (működés a tűző napon, személygépkocsiban...);
•
nagyfrekvenciás zajoktól mentes környezet (hatásos árnyékolás, távol a civilizációtól).
Mivel a fenti esetben akár működésképtelenné is válhat egy mikrovezérlős áramkör, célszerű a tesztelést ennek megfelelően végezni.
Segítség lehet egy szénréteg ellenállás alkalmazása az RS szerepére, amely a viszonylag magas fehérzajával segíti az indulást.
Az indulási folyamatot segíti, ha az oszcillátor áramkör C2 kondenzátorának értékét növeljük a C1 értékéhez képest.
Végső esetben egy nagyobb erősítésű (és nagyobb fogyasztású) oszcillátor üzemmód kiválasztásával is biztosítható a megbízható indítás. Ekkor viszont nem szabad figyelmen kívül hagyni a kristály kivezérlési szintjének növekedését, és az esetlegesen szükséges védelmet biztosítani kell. (Az újabb PIC mikrovezérlőkben az LP üzemmód erősítése kissé meg van növelve, amely a könnyebb feléledést segíti.)
<< Előző oldal Vissza a tartalomjegyzékhez Vissza a lap tetejére Következő oldal >>
Tudomány és Technika | Kezdőlap | PIC mikrovezérlők |