Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 10 MHz Quarztaktgeber


von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)



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Hallo zusammen,

um für einen 16-Bit, 500kSPS, parallel 16 oder 8-Bit Bus,
Analog Digital Converter ( ADC ) vom Typ ADS8323 einen 10 MHz Takt zu 
erzeugen, bin ich von einem Pierce-Oszilator dem ein diskret aufgebauter 
Schmitt-Trigger nachfolgte wieder zurück

zu : " Quarzoszillatoren mit TTL- und CMOS Schaltungen "

gekommen ( siehe auch PDF-Anhang ).
Zurück - weil mir dies schon bekannt war ich aber wegen Platzmangel 
alles so klein wie nötig machen wollte ( SMD ) und mir ein IC schon 
größer vorkam wie ein paar Transistoren mit " Hühnerfutter ".

Der Pierce-Oszillator mit Optimierungsversuchen scheiterte daran, das 
mir seine Flanken nicht steil genug waren und die Ecken zu verschliffen.
Der nachgeschaltete diskret aufgebaute Schmitt-Trigger war mir zu 
schwierig zu berechnen, als die Version die ich aus dem www hatte nicht 
das tat was sie sollte.

Die Schaltungsvorschläge aus dem Anhang scheiterten - wie so oft beim 
Nachbauen - an den Bauteilen. SN74AS1000; SN74ALS1000; SN74ALS1004; 
SN74ALS04, sowie SN74HCU04 sind nicht in meinem Besitz und Reichelt hat 
sie auch nicht. Versuche mit einem SN7404N waren schon nicht schlecht, 
da aber dieser Typ und der LS nicht für Frequenzen >10 MHz geeignet 
sind, kam ich auf die Idee es auch mal mit einem 74HC04 zu probieren und 
baute die Schaltung laut Bild 18 nach ( siehe PDF-Anhang ). Alle 
Eingänge der unbeschalteten Gatter habe ich mit Plus bzw. PIN 14 
verbunden.
Das Ergebnis ist im Sreenshot Ohne_Alles_1 zu sehen.

Blöd war nun, das die Versorgungsspannung die 5,12V betrug nun bei 6.04V 
lag. Außerdem fand ich den negativen PEAK der bis zu -760mV reichte auch 
schlecht für den ADC. Ach so, => BLAU zeigt die Versorgungsspannung und 
GELB den Ausgang PIN 6. Wie man erkennt, verseucht diese Schaltung ganz 
schön die Versorgungsspannung mit den 10MHz und ca. 2Vpp.
Das Bild selbst ist auf dem Oszi kein Stehendes, sowie zusätzlich 
störend ist, das die Frequenz nicht angezeigt wird. Ich hatte Sie jedoch 
mit anderen Einstellungen angezeigt bekommen, nur ein stehendes Bild war 
nie möglich.

Da kam mir der Einfall, das solche IC-Schaltungen ja immer ein 100nF 
Kondensator ganz dicht am IC seinen Spannungsversorgungsanschlüssen 
haben sollte. Dies brachte schon eine sichtbare Verbesserung der 
Versorgungsspannung. Siehe Bild xxx_2.
Allerdings änderte das nichts an den PEAK-Problemen ( 6,04V und -760mV 
).
Um von den 6,04V herunter zu kommen, dachte ich, wäre eine Si-Diode in 
Reihe zur Spannungsversorgung vielleicht eine Möglichkeit - was sich 
auch so ergab. Siehe Bild xxx_3. Nun war ich mit dem positiven PEAK bei 
5,08V und sogar der negative hatte sich leicht verbessert -640mV.

Der ADC gibt einen Eingangsspannungspegelbereich für Low bis maximal 
-0,8V und für High von 3,00V bis maximal +DVdd, was seine 
Versorgungsspannung von 5,00V ist. Da Maximalwerte möglichst vermieden 
werden sollten, auch wenn es sich hier nur um PEAKs handelt, musste ich 
also weitere Versuche starten. Den positiven PEAK wollte ich durch eine 
4,7V Z-Diode begrenzen, diese versaute jedoch die Steilflankigkeit des 
Signals. Danach hatte ich die Idee einen RC-Tiefpass zu gebrauchen und 
teste in diese Richtung.
Das Signal am Kondensator war furchtbar ( Haizahn bzw. die typische 
kondensator Ladekurve ). Durch Zufall hatte ich jedoch auch mal am 
Ausgangspin selbst ( PIN 6 ) gemessen und das sah sehr gut aus.
Siehe Bild xxx_4. Um nicht verschiedene Werte nehmen zu müssen, blieb 
ich bei 220 Ohm und 68pF bzw. 34pF da ich zwei 68pF in Reihe schaltete.

Bin natürlich an einfacheren und besseren Schaltungen interessiert, aber 
sie müssen halt " klein " sein. Die Versuche habe ich allerdings mit 
bedrahteten Bauteilen vorgenommen.


Bernd_Stein

von Andrew T. (marsufant)


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Bernd Stein schrieb:

>
> Bin natürlich an einfacheren und besseren Schaltungen interessiert, aber
> sie müssen halt " klein " sein. Die Versuche habe ich allerdings mit
> bedrahteten Bauteilen vorgenommen.
>


Dann nimm einen fertigen 10 MHz QuarzOszillator  im SMD Gehäuse.

von vcd (Gast)


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von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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vcd schrieb:
> Nimm einen Quarzoszillator, z.B. den hier:
> 
http://www.reichelt.de/Oszillatoren-SMD-Keramikgehaeuse/XO32-10-00000/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=101056&GROUPID=4004&artnr=XO32+10%2C00000
>
> Auch hier gilt: Abblock-C nicht vergessen!
>
Das gibt's doch nicht !!!
Mensch, Mensch soviel Mühe und dann gibts das fix und fertig.
Jetzt habe ich nur wieder einmal ein Problem mit Reichelt.
Die 5V-Version haben die nicht in SMD. Da muss ich wohl das bedrahtete 
Äquivalent nehmen.

http://www.reichelt.de/Oszillatoren/OSZI-10-000000/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&GROUPID=3174&ARTICLE=13675


Danke an Euch beide, obwohl mit der nachfolgenden Aussage allein,
wäre ich wohl nicht drauf gekommen, das dieses Teil einen TTL bzw. CMOS 
kompatiblen Takt ausgibt sondern einen Sinus, wie Quarze bzw. 
Oszillatoren dies gewöhnlich tun.

Andrew Taylor schrieb:
> Dann nimm einen fertigen 10 MHz QuarzOszillator  im SMD Gehäuse.
>


Bernd_Stein

von Andrew T. (marsufant)


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Bernd Stein schrieb:

> Die 5V-Version haben die nicht in SMD. Da muss ich wohl das bedrahtete
> Äquivalent nehmen.


Sofern Dir DP-8 schon zu groß ist .-)

Alternativ setzt Du halt auf 3,5 V runter, nimmst SMD,  und einen 
kleinen Pegelwandler 3..-> 5v nach.

Wenn's denn wirklich so klein sein muß

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Andrew Taylor schrieb:
> Sofern Dir DP-8 schon zu groß ist .-)
>
> Alternativ setzt Du halt auf 3,5 V runter, nimmst SMD,  und einen
> kleinen Pegelwandler 3..-> 5v nach.
>
> Wenn's denn wirklich so klein sein muß
>
Es kommt noch schlimmer.
Etwas größer als DIL14-Gehäuse ( 20,4 x 12,7 x 5,3 ) und erst in
2-3 Tagen Versandfertig. Wirklich ärgerlich, es könnte nach dem ersten 
Niedergeschlagen sein, so schön aufwärtsgehen, aber nein. Das Teil ist 
annähernd so groß, wie die Schaltung vorher, also kann ich gerade noch 
mit dem " Klopper " leben.

Danke für deinen Vorschlag, aber das klingt schon zu aufwendig und erst 
recht, wenn man weiß das es da eine 5V-Variante in SMD gibt.


Bernd_Stein

von vcd (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> wenn man weiß das es da eine 5V-Variante in SMD gibt.

Zum Beispiel den hier:
http://de.rs-online.com/web/p/quarz-oszillatoren/6676704/

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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vcd schrieb:
> Zum Beispiel den hier:
> http://de.rs-online.com/web/p/quarz-oszillatoren/6676704/
>
Bei RS-Online kann ich nicht bestellen und 2.tens ist mir der zu teuer.

Wie muss ich den hier eigentlich beschalten ?

http://www.reichelt.de/Oszillatoren/OSZI-10-000000/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&GROUPID=3174&ARTICLE=13675

Reicht dies so wie im Anhang ?
Habe da nämlich einen Kristallquarztreiberbaustein ( 74LVC1GX04 ) 
gefunden, der etwas mehr Beschaltung benötigt und da kam halt die Frage 
auf.


Bernd_Stein

von jmp (Gast)


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von jmp (Gast)


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ok, ich nehms zurück, hatte nur ins Datenblatt geschaut wegen der 5V.

von vcd (Gast)


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jmp schrieb:
> blöde Frage, was ist an dem
> http://www.reichelt.de/Oszillatoren-SMD-Keramikgeh...
> auszusetzen?

Das schrieb er doch schon. Er braucht 5V und der SMD-Oszillator bei 
Reichelt läuft mit 3,3V.

von vcd (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> Bei RS-Online kann ich nicht bestellen und 2.tens ist mir der zu teuer.

Bei Conrad gibts einen im DIL8-Gehäuse. Ist ein Stück kleiner als der 
bei Reichelt (DIL14). Schau mal hier:
http://www.conrad.de/ce/de/product/1009234/Oszillator-QX8-Serie-Qantek-QX8T50B1000000B50TT-Frequenz-10000-MHz-Bauform-DIL8?ref=searchDetail

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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vcd schrieb:
> Bei Conrad gibts einen im DIL8-Gehäuse. Ist ein Stück kleiner als der
>
Danke, aber ich möchte nicht bei unteschiedlichen Händlern bestellen.
Mit dem DIL14 komme ich glücklicherweise zurecht.

Aber wie ist der nun zu beschalten ?
Reicht da wirklich nur der Abblockkondensator von 100nF ?


Bernd_Stein

von vcd (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> Reicht da wirklich nur der Abblockkondensator von 100nF ?

Ja, das reicht.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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vcd schrieb:
> Bernd Stein schrieb:
>> Reicht da wirklich nur der Abblockkondensator von 100nF ?
>
> Ja, das reicht.
>

Danke, endlich grünes Licht für die Bestellung.


Bernd_Stein

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