przestrajanie kwarca

Jan 16, 2005 47 Replies

Witajcie



Potrzebujê regulowaæ czêstotliwo¶æ oscylacji kwarca 11,0592 MHz o +- 100Hz. Chcê to stroiæ warikapem, tylko muszê obliczyæ w jakim zakresie mam regulowaæ pojemno¶æ. Znalaz³em w katalogu OMIGu

formatting link
wzór na czêstotliwo¶æ oscylacji w funkcji pojemno¶ci CL:



fL = fs * (1+ C1 / 2*(Co+CL))



gdzie: Co to pojemno¶æ równoleg³a kwarca (kilka - kilkana¶cie pF) C1 to pojemno¶æ dynamiczna kwarca (kilkadziesi±t nF) CL to pojemno¶æ kondensatorów strojeniowych



Wychodzi mi ¿e dla typowego kwarca 11,0592 MHz i zmianie pojemno¶ci CL o



150pF odstrojenie jest zaledwie 0,02 Hz. Wydaje mi siê ¿e powinno byæ wiêcej. Czy ja co¶ ¼le rozumiem, mo¿e podstawiam z³e jednostki (C w [F], f w [Hz] )?

Jeszcze pytanko u¶cislaj±ce. Je¿eli dla kwarca podawana jest nominalna pojemno¶æ CL np. 30pF czy mam to rozumieæ ¿e s± to dwa kondensatory po 15 pF pod³±czone szeregowo z kwarcem (miêdzy koñcówki kwarca a masê)?



Idealny by³by kwarc o stabilnosci +-20 ppm daj±cy siê odstrajaæ o +-10 ppm. Najchêtniej w wersji SMD.


U¿ytkownik "Piotr "Pitlab" Laskowski" snipped-for-privacy@wp.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:csdqet$1jl3$ snipped-for-privacy@node1.news.atman.pl

AFAIR przeci±ganie kwarców i VXO by³y nie¼le opisane w ksi±¿ce "Poradnik UltraKrótkoFalowca" Z.Bieñkowskiego SP6LB.

formatting link

Jakos dziwnie liczysz - jesli Co jest male to mozna je pominac, a kilkadziesiat nF/150pF daje czynnik rzedu 500 - czyli za duzo.

Jak sami pisza - C1 jest bardzo male - pada przyklad 35fF. Co przy CL=35pF daje czynnik ok 1/1000, z mozliwoscia przestrajania od powiedzmy 0.5 do 2

A pare stron dalej podaja przyklad - przy CL rzedu 30pF mamy czulosc 10ppm/pF. Wychodzi na to ze do zmiany o 100Hz potrzebujesz zmiane rzedu 1pF.

Skoro tak to dorzucilbym jakis wiekszy trymer - ze 30pF, zeby ustawic to 11059200 w miare dokladnie. A warikapy byc moze sporo wieksze - bo na oko to dryfty beda wieksze od przewidzianego zakresu zmian - no chyba ze cie to nie boli.

Co ma z tego wyjsc - dokladny zegar ?

J.

...

też tak myślę, że coś jest tu nie tak. W moim częstościomierzu jest OCXO (oven controlled quartz oscillator) o częstotliwości 25MHz. Układ do "ciągnięcia" kwarca składa się z szeregowego trymera 10pF, do niego równolegle układ z kondensatora 47pF i szeregowo z nim równoległe połączenie BB639 i kondensatora 82pF. Napięcie sterujące jest 0-28V i zmienia częstotliwość +-100ppm, czyli niedużo. Pojemność układu zastępczego to kilkadziesiąt pF, czyli pojemność zastępcza kwarca musi być o 4 rzędy wielkości niższa, czyli kilka fF.

Waldek

Tylko roznica tkwi w sposobie wlaczenia kwarca. W ukladach, od ktorych wymaga sie duzej stalosci czestotliwosci (czyli najprawdopodobniej i Twoje OCXO) wlacza sie kwarc w rezonansie szeregowym, ktory jest bardzo niepodatny na przeciaganie (co tu jest spora zaleta) -- kilkanascie Hz przeciagniecia to wowczas duzo. Jesli zas sobie pytajacy wlaczy kwarc w rezonansie rownoleglym, to go bez problemu przeciagnie o kilkaset Hz.

Pozdrawiam Piotr Wyderski

Dokladny? Z kwarcem w rezonansie rownoleglym? :-/

Pozdrawiam Piotr Wyderski

Hm, no wiesz - termistorek i korekcja temperatury .. ciekawe jak by sie sprawdzilo ..

J.

niezabardzo, za dużo będzie pływać. Lepiej zrobić w rezonansie szeregowym. Nie da się tak dać ciągnąć, ale to i lepiej. Jak pisałem, mam coś takiego w częstościomierzu. Zrobione wg schematu z ELV i jest stabilny dziad, przynajmniej tak twierdzi kumpel, który mi toto pomierzył profesjonalnym częstościomierzem. Nie pływa więcej, niz 5ppm, w stosunku do miernika wzorcowego (jakiś Agilent, ale nie wiem jaki) po godzinie od załączenia. Całość jest na dwóch płytkach 27x27mm, grzejnik jest na dwóch tranzystorach (jako grzałki), generator nie na FETcie (pewnikiem byłoby lepiej), ale na generatorze Colpittsa na 2 tranzystorach bipolarnych. Jakby co, to mam schemat i opis budowy, po niemiecku oczy wiście. Aha, całość jest w styropianowej obudowie. Temperatury pracy nie mierzyłem, ale chyba jakieś 40-50 stopni.

Waldek

5ppm to slabo jak na OCXO (no chyba, ze czestotliwosc mierzona jeszcze przed nagrzaniem piecyka, ale to byloby bez sensu...). Jesli to jest OCXO z prawdziwego zdarzenia, to tam powinien byc kwarc o cieciu SC (a nie zwykly AT), ktory ma praktycznie zerowy dryft temperaturowy w okolicy temperatury nominalnej generatora

-- 0,5 ppm. powinno byc osiagalne.

To ja chetnie sie z tym zapoznam (interesuje mnie glownie rozwiazanie grzejnika), jesli mozna, to na priv. :-)

Pozdrawiam Piotr Wyderski

Rzeczywi¶cie pomiesza³em jednostki i nawiasy - obliczenia robi³em o 3 w nocy. Jeszcze nie bardzo rozumiem sk±d wyszed³ Ci taki wynik, ale jest ju¿ bli¿ej.

Potrzebujê zrobiæ radiow± transmisjê audio na pasnie 433MHz. Wymy¶li³em sobie ¿e wezmê nadajnik Chipcona, nim bêdê generowa³ nosn± a modulacjê audio FM bêdê uzyskiwa³ odstrajajac kwarc nadajnika. Te +-100 Hz na kwarcu da mi 8 kHz na 433MHz. Nadajnik s³u¿y do transmisji sygna³u z wariometru modelarskiego opisanego na mojej stronie

formatting link
Uk³ad jest ju¿ uruchomiony, kwarc odstraja siê na tyle ¿e s³yszê w odbiorniku wyra¼ne piszczenie, ale komunikaty g³osowe generowane przez urz±dzenie nie s± czytelne. Podejrzewam ¿e sygna³ ma za ma³± modulacjê zeby przenie¶æ takie pasmo. Dlatego potrzebne s± mi dok³adne obliczenia, bo nie dysponujê narzêdziami do ogl±dania w.cz. na 433MHz (mam jedynie oscyloskop na 100MHz ale to za ma³o).

Wygl±da na to ¿e bêdzie bola³o. Potrzebujê dosyæ du¿ej stabilno¶ci, najlepiej rzêdu 20ppm i to w zakresie temperatur powiedzmy -10 +30 stC. Mo¿e inaczej to ujmê: je¿eli nie da siê inaczej zaakceptujê p³ywanie d³ugoterminowe - to ¿e po pó³ roku sygna³ przesunie sie o jeden kana³ to da siê przeboleæ, natomiast niedopuszczalne jest p³ywanie w czasie jednego lotu (a zmiany temperatury w czasie lotu mog± byæ nawet w okolicach 10 stC - urzadzenia nie da siê termostatowaæ).

BTW, do czestosciomierza moze sie nadac taki wzorzec (choc to juz perwersja, ale jak kogos stac na odrobine szalenstwa...):

formatting link
:-)))

Pozdrawiam Piotr Wyderski

a tez bym prosil. W adresie po @ jest gazeta.pl

O je¿u kolczasty! Przeciez to sa gotowe transceivery cyfrowe, a nie modulowane generatory sygnalu! :-)))

Jesli mozesz przejsc z 433 na 868 MHz, to kup sobie uklad CC1010: oprocz transceivera jest w nim mikrokontroler z 32KiB flashu i trzema kanalami 10-bitowego ADC i sprzetowym szyfratorem DES. No i przesylaj, na milosc boska, dane kanalem cyfrowym do takiego samego ukladu w odbiorniku. Jesli zas musi byc 433MHz, to dodaj do Chipcona malutki mikrokontroler z ADC na pokladzie.

Pozdrawiam Piotr Wyderski

U mnie kwarc jest szeregowo z kondensatorami (tak jak typowe pod³±czenie kwarca do mikrokontrolera). Natomiast moge podaæ zewnêtrzny sygna³ zegarowy. Czy mogê to rozumieæ ¿e je¿eli nie uda mi siê odpowiednio odstroic kwarca to mogê zrobiæ uk³ad strojonego generatora pracujcego w rezonansie równoleg³ym i z niego podawaæ zegar do uk³adu?

Jak jest ze stabilno¶ci± temperaturow± uk³adu pracuj±cego obu sposobach rezonansu. Czy razem z podatno¶ci± na przeci±ganie rosnie równie¿ podatno¶æ na zmianê czêstotliwo¶ciw funkcji temperatury?

Pomiar temperatury jest robiony przy okazji, wiec jezeli nie da sie inaczej, to tego typu mechanizmy sa realne do zastosowania. Gorzej jest z narzedziami - jak dotad nie mam porzadnego czestotliwosciomierza. Do sprawdzenia kwarca wystarcza mi oscyloskop, ale to zaledwie 4 cyfry...

Tu nie chodzi o polaczenie z kondensatorami, co rodzaj rezonansu plytki kwarcowej. :-) Skoro to jest podlaczone do mikrokontrolera, to jest prawie pewne, ze kwarc pracuje w rezonansie rownoleglym (w CC1010 tak wlasnie jest, wiec w innych Chipocnach pewnie tez), a wiec stalosc czestotliwosci ma taka sobie, ale za to daje sie ciagnac. Co w tym zastosowaniu i tak jest bez sensu: jesli nie ma specjalnych powodow, to modulowanie zegara scalonego transceivera przypomina wykorzystanie mikroskopu do tluczenia orzechow... :-/

Tak, ale ten sie powinien dac przeciagac.

Pozdrawiam Piotr Wyderski

postaram się jutro zeskanować, teraz muszę jeszcze parę innych rzeczy zrobić, a komputer ze skanerem chwilowo pod okupacją dzieci, muszą jeszcze do jutra zadanie domowe odrobić i skanują na akord ;-).

Może mi się uda to położyć na mojej stronie www. Co prawda strona od roku w budowie, ale na dojarkę się nada ;-)

Waldek

Prototyp robiê na CC1050 - to sam nadajnik cyfrowy. Docelowo pewnie bêdzie CC1070 ze wzglêdu na mniejsz± obudowê - projekt jest krytyczny je¿eli chodzi o rozmiar. Z uk³adu wykorzystujê w±skopasmowy, przestrajany generator w.cz. o regulowanej mocy. To ca³kiem niema³o, reszty nie u¿ywam, ale to przecie¿ niewa¿ne ;-)

Je¿eli mia³by¶ jakis lepszy pomys³ na zrobienie porównywalnego uk³adu mieszcz±cego siê na 2cm^2 PCB to zamieniam siê w s³uch :-)

Niestety nie - standard urzadzeñ w tej klasie przewiduje jedynie 433MHz. Transmisja ma byæ odbierana na standardowym odbiorniku LPD.

Przetwornik jest za s³aby - u¿ywam 12 bitowego i np rozdzieczo¶æ pomiaru wysoko¶ci to zaledwie 1m. Cyfowe czujniki cisnienia maj± wbudowane ADC 15 bitowe. DESa nie potrzebujê a kontroler mam fajniejszy, bo z bootloaderem - uzytkownik maj±c kawa³ek kabla mo¿e sam podmieniæ sobie wersjê firmware :-)

Nie da rady - za³o¿enia przewiduj± wy³±cznie transmisjê analogow±.

Tak w³asnie mam ;-)

pewnie ten miernik nie potrafił lepiej ;-)

Też mi się zdaje, że powinno być lepiej. Chwilowo przebudowywuję mój kącik i miernik leży w kącie, ale mam w planie pomierzyć długoczasowo jakas stację radiową, DCF77 albo tego francuskiego Txx na 162kHz, mają stabilizację nośnej wzorcem cezowym i jako wzór się nadaje ;-) A na przyszłość trzeba poczekać na małe wzorce atomowe. Gdzieś juz widziałem zapowiedź miniaturowego wzorca atomowego wielkości pudełka zapałek i cenie amatorskiej. No to łobocymy...

Waldek

Jesli koniecznie ma byc analogowo, to nie mam, ale to wymaganie traktuje jako kompletnie bezsensowne. :-) BTW, zdajesz sobie sprawe, ze te 433MHz jest uzyskiwane z kwarcu za pomoca petli PLL a nie powielacza czestotliwosci, wiec jesli bedziesz szybko przeciagal kwarc, to petla zglupieje?

To daj lepszy, sa 16-bitowe w 6-koncowkowej obudowie SMD (sigma-delta, ale Ci chyba nie potrzeba wiecej niz 240 pomiarow na sekunde).

CC1010 jest jeszcze fajniejszy, bo oprocz standardowego ISP mozna mu firmware zmieniac nawet zdalnie, przez radio. :->

Pozdrawiam Piotr Wyderski

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required