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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zu Quarzschaltung: Ändert sich die Frequenz durch minimale Änderungen der Lastkapazität?


Autor: Michael (Gast)
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Hi,

ich möchte mir ein Theremin basteln. Dazu gibts verschiedene Schaltungen 
im Web. In einem Prinzipschaltbild wurde die Differenz von einer 
Referenzfrequenz zu der Empfängerfrequenz mit einem XOR-Gatter gelöst. 
Allerdings gab's keine genaue Schaltung zu den beiden 
Frequenzgeneratoren.

Die Referenzfrequenz würde ich ganz einfach mit einem Inverter, darüber 
einen Quarz, und am Ein-/Ausgang jeweils einen C als Lastkapazität 
bilden. Nur bei der Empfängerfrequenz bin ich nicht sicher, ob das 
genauso gehen kann, nur dass ich am Eingang zusätzlich noch die Antenne 
dranhänge.
Würde die Kapazität, die ich mit meiner Hand gegen Erde bzw. GND bilde, 
ausreichen, um den Quarz (minimal würde schon reichen) zu verstimmen?

Michael

Autor: Peter R. (pnu)
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Kennzeichen eines Quarzes ist die gute Frequenzstabilität. bei einem als 
Taktquarz vorgesehenen Exemplar von 10 MHz erreciht man etwa 50 ppm 
Änderung mithilfe von zugeschaltem Zieh-C. Das wären also 500Hz.

Das Herumwedeln mit der Hand, wie bei einem Theremin üblich, bringt nur 
wenige pF C-Änderung. Am Quarzoszillator sind das bestenfalls nur wenige 
Hz.

Die Empfängerfrequenz muss also mit einem wesentlich instabileren 
oszillator als einem Quarz-oszillator ausgeführt sein.

Autor: Michael (Gast)
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Hallo Peter,

danke für deine Erklärung. Hm, das heisst, für die Referenzfrequenz wäre 
die Stabilität eines Quarzes ideal. Aber dann für den Empfänger nicht... 
Mal sehen, ich hab auch ne Schaltung mit nem NE555 gesehen, die könnte 
ich für den Empfänger mal ausprobieren. Allerdings nicht mit 10MHz, 
sondern mit etwa 1MHz, mehr bekommt man wahrscheinlich aus nem NE555 
nicht rausgekitzelt...

Michael

Autor: Falk Brunner (falk)
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Vergiss den NE555, nimm einen 75HC*U*04 und bau einen einfachen LC oder 
RC Schwingkreis. Das U ist wichtig, das sind die ungepufferten Gatter, 
die man gut als Linearverstärker missbrauchen kann. Dann sind ein paar 
MHz kein Problem.

MFG
Falk

Autor: Peter R. (pnu)
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Da der Quarz hohe Frequenz hat, (3,57..MHz sind in "billig" die 
niedrigste Frequenz) ist der NE555 nicht so das Richtige.


Als Referenzoszillator kann man z.B einen 74HC4060 mit einem Quarz 
nehmen, dann hat man an den verschiedenen Ausgängen der Teilerkette des 
IC fast beliebig viele niedrigere Festfrequenzen zur Verfügung. Dann 
passt es wieder mit dem NE555.

Oder man nimmt, zu diesem Forum passend, einen atiny oder atmega, gibt 
den Takt in geteilter Form aus und kann den Takt beliebig einstellen- 
Vielleicht reicht dann auch die Stabilität des internen RC Oszillators 
aus und der Quarz kann eingespart werden.

Autor: Michael (Gast)
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Hallo Peter & Falk,

okay, dann kick ich den NE555 komplett. Danke für die Erklärungen. Einen 
Tiny oder etwas in der Art möcht ich nicht nehmen, aber die 
Logikgatter-Lösung gefällt mir. Ich werd's mal mit einem RC-Glied 
ausprobieren.

Danke.

Michael

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