Quarz

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From German to

Threaded View
Hallo,

ich bin gerade dabei den Quarz zu verstehen und mag einen Oszillator
mit einem 2^15Hz Uhrenquarz aufbauen.

Dabei habe ich aber noch ein paar Fragen.
So ich es richtig verstanden habe betreibt man den Quarz
dort wo er Induktiv ist.
Daher meine erste Frage: Warum kann man ihn nicht in dem Kapazitiven
Teil betreiben indem man eine Induktivität paralell oder in Serie schaltet?

Im Datenblatt wir die max. Shunt Kapazität angegeben. Was ist
damit gemeint? Ist es die Kapazität die ich im Rückkopplungszeig
einsetze um eine Phasenverschiebung von 180° zu erreichen?

Andererseits wird noch die Belastungskapazität mit 10pF angegeben.
deutet das darauf hin das man ihm maximal 10pF paralell schalten darf
wenn man ihn in Paralellresonanz betreibt?

Und dann noch der Serienwiderstand. Aus dem großen Quarzkochbuch werde ich
nicht so recht schlau was der bedeutet. Aber ich habe irgenwo gelesen das
damit nicht der Widerstand im Ersatzschaltbild gemeint ist.


Habe ich richtg verstanden das man den Quarz nur im Induktiven
Bereich betreibt und deswegen nicht wirklich von einer Serienresonanz
sprechen kann?
Oder gibt es doch eine Schaltung wo der Quarz wirklich in seiner
Serienresonanz, also als reeller Widerstand, betrieben wird?
(Wie wird dann der Rest von der 2PI Phasenverschiebung erzeugt?
Der Quarz macht nur PI/2 und ein Invertar schafft nur PI.
Es fehlen also noch PI/2 um die barkhausensche Regel zu erfüllen)

Danke
 Martin L.

Re: Quarz
Quoted text here. Click to load it
Das Buch ist ideal wenn man Quarzhersteller werden will.
Für Anwender ist es eher nicht optimal.

Quoted text here. Click to load it
* Inverter macht 180 Grad.
* Bei 4MHz macht er aber auch 47HC04 wegen seiner Durchlaufzeit schon
  einige Grad mehr.
* Ausgangswiderstand des Inverter plus erster Kerko machen RC-Tiefpaß
  der sich Richtung 90 Grad dreht ( erreicht er natürlich nicht ).
* Hinter dem Quarz ( der Induktivität spielt ) ist noch ein Kerko.
  Als LC-Tiefpaß dreht er sich Richtung 180 Grad ( erreicht er
  natürlich auch nicht )
Phasendrehung hat man also mehr als genug. Aber durch die beiden
Tiefpässe verliert man Verstärkung.

Quoted text here. Click to load it
Hat offensichtlich was mit Güte und damit der Frequenzstabilität
zu tun die mit dem Teil erreichbar ist.
Und wenn er zu groß ist ( z.B. weil man Quarz durch billigeren
Keramikresonator ersetzt hat ), kann er auch das Anschwingen
verhindern.
 
Quoted text here. Click to load it
Es gibt eine echte kleine parallel zum RLC-Filter die einen nicht
unmittelbar interessieren muß.
Es gibt eine fiktive grössere von 20pF oder 40pF. Das ist die Kapazität
die der Fertigungsautmat hat wenn der Quarz abgegeglichen wird.
Das muß die Kapazität sein die die Schaltung haben sollte, damit der
Quarz genau auf der Sollfrequenz ist.

MfG JRD

Re: Quarz
Quoted text here. Click to load it

OK. Und welches Buch/PDF wäre da zu empfehlen? Es gibt ja
tausende Apnotes zu Quarzoszillatoren. Ich habe aber noch keine
gefunden die es umfassend erklärt.

Quoted text here. Click to load it

Ich verwende gerade einen Opamp als Inverter. Und bei 32kHz ist
die Phasenverschiebung vernachlässigbar.

Quoted text here. Click to load it

Aber dieser Kondensator verändert die Resonanzfrequenz. Der Quartz
schwingt dann also als Paralellschwingkreis.

Quoted text here. Click to load it

Ja, sonst wäre es ja zu viel. Aber auch da wieder ein Kondensator.
Beide zusammen wirken dann ja wie eine paralelle Kapazität.

Wie lasse ich ihn in reiner Serie schwingen?

Tschüss
 Martin L.

Re: Quarz
Quoted text here. Click to load it
Viele davon lesenswert. Wissen ist meist nicht in einem Buch abgelegt
sondern muß aus vielen Mosaikteilen zusammengesetzt werden.

Quoted text here. Click to load it
Im allgemeinen hat ein kompensierter OP saftige Phasendrehung, aber
bei 32kHz ist die tatsächlich unkritisch.
 
Quoted text here. Click to load it
Das ist das was der Hersteller sammt der definierten Parallelkapazität
vorgibt:

      +-Quarz--+
   ---+        +---
      +---C1---+         C1 = 20pF

Das ist äquivalent:

      +-Quarz---+
   ---+         +---
      +-C2-+-C2-+         C2 = 40pF
           |
          GND

Das schwingt ( meistens ), ist aber sehr unelegant, weil der
niederige Ausgangswiderstand des 74HC04 den Kerko C3
niederknüppelt:

   +----74HC04-----|
   |               |
   +------R1-------+
   |               |
   |  +-Quarz---+  |
   ---+         +---
      +-C2-+-C3-+        
           |
          GND

Das schwingt wegen hoher Phasendrehung/Dämpfung manchmal nicht
ist aber sinnvoll:

   +----74HC04-----|
   |               |
   +------R1-------+
   |               |
   |               R2   100 .. 1k
   |  +-Quarz---+  |
   ---+         +---
      +-C2-+-C3-+        
           |
          GND

Das ist möglich, um die Phasendrehung des 74HC04 zu kompensieren:

   +----74HC04-----|
   |               |
   +------R1-------+
   |               |
   |              C4
   |  +-Quarz---+  |
   ---+         +---
      +-C2-+-C3-+        
           |
          GND

Quoted text here. Click to load it
Wenn man in obigen Schaltungen statt Quarz Induktivität reintut,
funktionieren sie auch.
Es genügt für diese Schaltungen sich Quarz als schmales Bandpaßfilter
mit induktivem Verhalten vorzustellen.
Bezüglich der internen RLC-Kombination in der Literatur
sollte man vorsichtig sein:
das ist die elektrische Analogie zu einer mechanischen Funktion.
Diese Analogien kommen recht schnell an ihre Grenzen.
Wie jemand in den 50er Jahren mal weise bemerkte hätten sonst
Mechaniker, Akustiker & Elektrotechniker identische Schaltpläne.

MfG JRD

Re: Quarz
Rafael Deliano schrieb:
Quoted text here. Click to load it

Jedenfalls nicht so wie es die Bezeichnung "Kochbuch" impliziert...
Das Konzept in der Art des "Op-Amp Kochbuchs oder des C-Mos Kochbuchs"
(D. Lancaster)
erfFC%llt es in keinster Weise, der Name ist sehr unglFC%cklich gewE4%hlt=
2E%
Praktische Schaltungen zum "mal eben" nachstricken, "ich brauch mal
schnell 65,4321 MHz"
sind halt nicht drin. DafFC%r halt viel Theorie und Grundlagen die man im=

"normalgebrauch"
nicht unbedingt benF6%tigt, wenns dann aber der ultrastabile
phasenrauscharme Oszillator
sein soll, kann man viel draus lernen, aber auch nicht in kurzer Zeit.
Und wie oft der Anwender z.B. die Dichtheit der GehE4%use selber prFC%ft.=
2E%.
man weiDF% es nicht.

Jorgen



Quoted text here. Click to load it


Re: Quarz

Quoted text here. Click to load it
schaltet?
Quoted text here. Click to load it
##
Guten Tag Martin
schau mal hier rein http://www.qsl.net/dk1ag /

Gruss Guido



Site Timeline