Autor Tema: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo  (Leído 4081 veces)

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Desconectado juaperser1

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condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« en: 05 de Junio de 2015, 06:08:07 »
Cuando se colocan los condensadores de desacoplo a un cristal de cuarzo, se recurre a las numerosas tablas que existen para valores en MHz o KHz, utilizamos reglas empiricas para la elección de los condensadores o la mejor opción, colocar los condensadores que te pone en el datasheet.

pero ¿existe una formula matemática para calcular con precisión el valor de los condensadores a colocar? y cuando digo una formula matemática no me refiero a las reglas estas aproximadas, si no a las exactas de 1+1=2.

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #1 en: 05 de Junio de 2015, 07:12:06 »
Tienes que tener el datasheet del cristal, en este te viene la capacitancia de carga (CL).

Y la formula es asi: C1=C2=2(CL-CS)

siendo CS la capacitancia de las pistas/cables; todo el recorrido del cristal hasta el micro.

Desconectado juaperser1

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #2 en: 05 de Junio de 2015, 07:27:17 »
ok entonces ahora queda calcular CS que se haría de la siguiente manera (corregirme si me equivoco):

para la capacitancia mutua de las dos pistas que van hacia el cristal tenemos:

Cmutua(Er)=1/2(Cimpar(Er) - Cpar(Er)

siendo Er depediendo del material que fabriquemos la placa de circuito impreso.

si tenemos también Ero el coeficiente del cobre:

Cpar=Ero*Er/(grosor PCB)

y Cimpar= Cpar + C1 + C2

lo difícil viene en C1 y C2 ya que debemos calcular la impedancia Z0 y el coeficiente A dependiendo de nuestro grosor de pista y separacion.

¿que quiere decir esto?mmm por lo que veo para unos cuantos MHz mejor olvidarse de estas cuentas y mirarlo en tablas, para velocidades mayores como cientos de MHz o GHz, entonces si habría que pelearse con esto, al igual que se hace cuando se calculan las impedancias y longitud de pista para el control de impedancias para las memorias DDR3 y la alta velocidad en general.


un saludo y gracias.
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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #3 en: 05 de Junio de 2015, 09:10:06 »
Hola juaperser1

¿que quiere decir esto?mmm por lo que veo para unos cuantos MHz mejor olvidarse de estas cuentas y mirarlo en tablas, para velocidades mayores como cientos de MHz o GHz, entonces si habría que pelearse con esto, al igual que se hace cuando se calculan las impedancias y longitud de pista para el control de impedancias para las memorias DDR3 y la alta velocidad en general.

Como tu dices, "para unos cuantos MHz mejor olvidarse de estas cuentas" y entonces nos olvidamos de las cuentas, porque no encontrarás o será muy difícil de encontrar cristales para frecuencias mayores a por ejemplo 25 MHz, si encuentras un cristal mayor a esta frecuencia, probablemente sea mentira, porque para alcanzar frecuencias mayores en realidad lo que se hace es "trabajar" con la tercera armónica de la frecuencia fundamental, por ejemplo para conseguir una frecuencia de 45 MHz, el cristal es de 15MHz y trabajando con la tercera armónica le "extraemos" los 45MHz, pero su frecuencia de resonancia principal sigue siendo 15MHz.

Hacer que un cristal oscile de manera estable a una frecuencia mayor a los 25MHz es muy difícil, por eso no será tan fácil que consigas una cristal de estas características.

Por lo tanto los cristales son de baja frecuencia y trabajando con la armónica o un PLL se consiguen frecuencias mayores.

Un saludo.

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La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado juaperser1

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #4 en: 05 de Junio de 2015, 11:54:26 »
pues si, no merece la pena complicarse la vida para hacer estas cuentas, sobretodo por que cambian totalmente de una aplicacion a otra, lo de que los cristales suelen ser de unos 20-25mhz como mucho lo sabia, pero no el por que ni lo del tercer armónico.

gracias por la ayuda y un saludo
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Desconectado Chaly29

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #5 en: 05 de Junio de 2015, 13:14:43 »
En electrónica digital, no es común el uso del tercer armónico, ya que no es tan simple de usar, poco económico y con los modernos PLL es mucho más confiable, seguro y sencillo su uso.

El tercer armónico es más usado en equipos de radio donde los sucesivos filtro no dejan lugar a posible "errores", y las amplificaciones permiten su uso.

Un saludo.

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Desconectado juaperser1

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #6 en: 05 de Junio de 2015, 14:45:34 »
gracias chaly, siempre se aprende algo nuevo contigo, la verdad es que en temas de radio estoy perdido, es un tema que no me llama mucho la atención pero que veo muy util, sin embargo estoy intentando mejorar mas en electronica analogica y de potencia general, que veo que es donde flaqueo un poco.

tengo muchas cosas pendientes y una de ellas es hacer una fuente de tension regulable de unos cuantos amperios para ir cogiendo destreza.

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #7 en: 05 de Junio de 2015, 16:27:24 »
Yo no le daria tantas vueltas, pones CS unos 5pF y a volar... no es necesario que sea tan exacto, ya de por si un condensador tiene un % de error. Incluso con condensadores distintos a lo calculado tambien funciona bien.

Desconectado Chaly29

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #8 en: 05 de Junio de 2015, 19:19:26 »
Hola MerLiNz, capacitores de 5pF para uso de cristal de micro? Me parece un poco bajo, yo recomendaría rondando los 20pF, de hecho, hay cristales que en el propio encapsulado viene indicado el condensador adecuado para el mismo y para el cual a sido construido, y en todos los que e visto viene la indicación de "20pF".

juaperser1, sabes que pueden contar conmigo para aprender electrónica análoga o de potencia, no soy un gran experto, pero de seguro algunas cosas podré explicarte, por lo menos para que entiendas el funcionamiento básico, ya que como mi aprendizaje es en base a experiencia y de manera autodidacta, pues, muchas veces los cálculos se me escapan del alcance de las manos  :(

Igual una fuente variable de hasta un par de cientos de volts y un par de cientos de ampers podemos diseñarla para que puedas construirla  :mrgreen: y ya poseas tu propia fuente...

Un saludo.

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #9 en: 05 de Junio de 2015, 21:46:48 »
Hola merlinz yo también creo que es un valor un poco bajo, para los microcontroladores pic32 en la hoja de datos para 20 MHz recomiendan 22pf que es lo que yo les he puesto siempre y me han funcionado bien. A los de 32khz siempre un poco mas.

No digo que con 5pf no funcione, pero yo no lo he probado y me parece un poco bajo.

Chaly, a mi parecer la experiencia y el ser autodidacta es mejor que cualquier universidad, yo todo lo que se lo aprendí de esa manera la universidad solo me ha enseñado a resolver exámenes :(

Citar
Igual una fuente variable de hasta un par de cientos de volts y un par de cientos de ampers podemos diseñarla para que puedas construirla  Mr. Green y ya poseas tu propia fuente...

¿¿ un par de cientos de amperios?¿ creo que hay te has equivocado al escribirlo no? O te refieres a picos o algo de eso?  :D :D

Y muchas gracias por la ayuda, ojala hubiera mas profesores con tu experiencia.

Un saludo.
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Desconectado Chaly29

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #10 en: 05 de Junio de 2015, 22:08:46 »
Hola juaperser1, no, nada de equivocarme, simplemente hasta ahí me animo a diseñar, ya después pasaría a ser experimentar..  :D :D

La última fuentecita que me a tocado es para máximos de 350V y 60A, y construí una de 13.8V y 100A, y después arreglar controladores de 150 KVA, pero esto último ya no cuenta como diseño propio... Y ahora tengo que ponerme a diseñar instrumentos para medir una linea en continua con máximo de 600A y otra de 500A y tensiones de 600V, y este es el proyecto más chico de varios que se me vienen... Esto es electrónica de potencia  ;-)

Cuenta conmigo sin ningún tipo de compromiso, y gracias por las palabras de aliento.

Un saludo.

Atte. CARLOS

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #11 en: 06 de Junio de 2015, 07:28:26 »
Madre mia....YO QUIERO APRENDER A HACER ESO!!!  :D :D :D

este lunes sin falta me pongo ha ello jeje (tengo examen el lunes y no puedo ponerme ha hacerlo ahora  :5])

siempre he pensado que la electronica de potencia tiene muchisima salida y poca gente se dedica a ello, supongo que por que sera bastante dificil, pero si fuera facil y lo hiciera cualquiera, no mereceria la pena  :D :D

ya ves en la uni electrónica de potencia era un tio leyendo un libro, lleno de integrales para sacar las potencias, valores rms, etc etc y los circuitos que venian para calcular, alguno he intentado replicarlo en la vida real y no funcionaban, patético  :D

aunque no voy a empezar haciendo una de 100 amperios haha, para la primera me conformo con 5 o 10 amperios y ya ir aumentando conocimientos gradualmente.

pues muchas gracias por tu ayuda chaly  ;-) ;-)

un saludo
« Última modificación: 06 de Junio de 2015, 07:45:20 por juaperser1 »
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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #12 en: 06 de Junio de 2015, 13:37:38 »
Al contrario yo pienso que (usando lo que dijiste juaperser):

siempre he pensado que la electronica de potencia tiene muchisima salida y MUCHA gente se dedica a ello.

Al menos lo que recuerdo haber leido de otra gente en otros paises es que se encontraban con ese problema. Ademas pienso que cada uno es un mundo aparte, si te vas a motores es un mundo mas.


La pregunta para Chaly, alguna ves has trabajado con dispositivos encapsulados como discos de hockey o alguno refrigerados por liquido ? Si no mal recuerdo creo que eran los que mas aguantaban con respecto de tension y corriente :3

Para imagen de referencia
http://www.farnell.com/datasheets/1735226.pdf

Lo unico que recuerdo bien de electronica de potencia es cuando nos explico el por que tienen 2 salidas de catodo
http://ccipower.com/sites/default/files/SCRs.png
http://ccipower.com/sites/default/files/Hockey%20Puck%20SCR%201_0.jpg

Y era por que si uno tomaba el catodo desde un punto por mas cercano que sea al mismo existe una pequeña inductancia, el problema viene cuando estas conmutando grandes corrientes y la di/dt es grande, lo cual la tension en la inductancia por mas chica que sea la inductancia influia en la lectura del controlador, por eso tiene otra salida que sale del punto mas cercano al silicio y esa salida es unicamente de control, no se ve afectada por la corriente de la parte de potencia.

Es lo poco que me acuerdo de eletronica de potencia (Me acuerdo de otras cosas pero son flashes que se me vienen a la cabeza)
Y por un momento me habia interesado mucho el tema del HVDC , o sistema de distribucion de energia por CC, con rectificadores de 12 puntos, y por lo que tenia entendido se usaban ya SCR en serie/paralelo para manejar las tension y corrientes. Ademas de usar un control por fibra optica para dispararlos asi no habia conduccion entre la parte de control y la de potencia. PERO, nunca vi uno :P
« Última modificación: 06 de Junio de 2015, 13:47:26 por KILLERJC »

Desconectado juaperser1

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #13 en: 06 de Junio de 2015, 13:50:59 »
Citar
siempre he pensado que la electronica de potencia tiene muchisima salida y MUCHA gente se dedica a ello.

pues sera por alli, por aqui no, aqui como mucho los electricos se dedican a hacer instalaciones electricas sobre plano y poco mas, yo trabajo en un sector donde se fabrican aparatos para manejar compresores, motores y agitadores.

y tenemos un servicio de mantenimiento para cambiar todos los reles de las maquinas, por que se usan reles para todo.

cuando yo entre a trabajar estudie si se podian cambiar los reles por triac y vi que no solo se podia si no que ahorrariamos mucho en reparaciones.

la respuesta del jefe: no no no, no podemos poner triac por que eso no se entiende bien y los clientes no lo quieren... me quede a cuadros  :D :D

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Re: condensadores de desacoplo en cristal de cuarzo
« Respuesta #14 en: 06 de Junio de 2015, 13:54:25 »
otra cosa superchunga que he visto, cargadores de baterias para vigilantes de aislamiento para HOSPITALES hechos con una resistencia en serie con la bateria, y en el mejor de los casos 1 transistor PNP.  :D :D

una modulacion de pulso para un triac que lo unico que hacia era quitar media onda de la alterna, y se engañaba a los clientes diciendo que eso era para calentar las bobinas. :D :D

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