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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Quarz - Schaltung, Frage zu


Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Hallo zusammen,
zunächst möchte ich mich mal bedanken für die viele Hilfe, die ich seit 
inzwischen einem Jahr von euch bekommen habe! Dieses Forum und seine 
Nutzer sind echt super!
Vielen Dank.

So, nun aber zu der eigentlichen Frage, bei der ich Hilfe bräuchte:

Im Datenblatt eines IC's fand ich den angehängten Schaltungsausschnitt 
für eine Takterzeugung mit einem Quarz.
So ähnlich habe ich es schon in dutzenden Schaltungen gemacht und es 
klappte immer problemlos. Aber was genau da passiert weiß ich gar nicht.

1)Kann mir vielleicht jemand, halbwegs komprimiert, erklären, was da 
genau passiert? Wie sieht das "Signal" aus, das aus XOUT herauskommt, 
und was für ein Signal kommt in XIN wieder herein?

2)Ich habe bisher nie diesen Widerstand R1 verwendet. Wozu ist dieser 
gut? Bzw. wie könnte es sich auf eine Schaltung auswirken, wenn er 
fehlt?

3)Sind solche Kondensatoren für so einen "Schwingkreis" geeignet?
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=B3515...

Vielen Dank und einen sehr schönen Abend!
Alex

Autor: mehrfacher STK500-Besitzer (Gast)
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zu 3. Ja

zu 1. ist vielleicht nicht wirklich kompakt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Oszillatorschaltung

Der Quarz bildet zusammen mit der internen Schaltung des IC (Controller 
o.ä.) einen Oszillator.
Damit der Quarz/Schwingkreis überhaupt erst anfängt zu schwingen, muß 
der Schwingkreis etwas verstimmt werden. Dazu benutzt man die 
Kondensatoren.
Damit der Schwingkreis seine Tätigkeit aufrecht erhält, muß er mit einer 
Phasenverschiebung von 180° angstossen werden. Das ist das Signal, das 
aus XOUT rauskommt. Im Prinzip befindet sich zwischen XIN und XOUT 
nichts anderes als ein Inverter.

http://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis

Ich kann mich aber auch irren...

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Alex Bürgel wrote:

> 1)Kann mir vielleicht jemand, halbwegs komprimiert, erklären, was da
> genau passiert? Wie sieht das "Signal" aus, das aus XOUT herauskommt,

Kann man nur sagen, wenn man auch die Ansteuerschaltung kennt.  Im
einfachsten Fall ist es das Rechteck vom Ausgang eines Gatters.

> und was für ein Signal kommt in XIN wieder herein?

Eher ein Sinus, indem der Quarz (Filter hoher Güte) aus dem Rechteck
gewissermaßen ,,seine'' Frequenz ausgefiltert hat.

> 2)Ich habe bisher nie diesen Widerstand R1 verwendet. Wozu ist dieser
> gut? Bzw. wie könnte es sich auf eine Schaltung auswirken, wenn er
> fehlt?

Das vermag ich so auch nicht sagen.  Ich kenne den Widerstand eher
aus allten Billigschaltungen, aber da war er über einen Inverter
geschaltet, von dem es dann in der Schaltung zwei gab:


     +----+       +----+
  .--|    |----*--|    |-----.
  |  +----+    |  +----+     |
  |            |             |
  |  +------+  |  +------+   |
  |  |      |  |  |      |   |
  *--|  1   o--*--|  1   o---*----->
  |  |      |     |      |   |
  |  +------+     +------+   |
  |                          |
  |         |-|              |
  *---------| |--------------*
  |         |-|              |
-----                      -----
-----                      -----
  |                          |
  |                          |
-----                      -----

Diese Widerstände haben den Inverter aus dem Schaltbetrieb in
den aktiven (Verstärker-)Betrieb gezogen.

> 3)Sind solche Kondensatoren für so einen "Schwingkreis" geeignet?

Ja.

Autor: Helmi (Gast)
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>2)Ich habe bisher nie diesen Widerstand R1 verwendet. Wozu ist dieser
>gut? Bzw. wie könnte es sich auf eine Schaltung auswirken, wenn er
>fehlt?

Der Widerstand dient zur Gleichstrommässigen Arbeitspunkteinstellung des 
Inverters

Wenn er fehlt stimmt der Arbeitspunkt des Inverters nicht mehr d.h. er 
befindet sich nicht mehr im linearen Bereich der Verstärkung. Der 
Ausgang des Inverters würde dann an eine der Betriebsspannungsgrenzen 
laufen und der Ozillator würde nicht schwingen.

In machen IC's ist der Widerstand R1 bereits integriert.

Gruss Helmi

Autor: Arno H. (arno_h)
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Hallo,
auf http://www.axtal.com/ ist im downladbaren Quarzkochbuch Kap6, 6.3.2 
die Pierce-Schaltung mit Logikgattern beschrieben.

Arno

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Danke schon einmal für diese Antworten!
Ich habe leider diesen Widerstand R1 in einer meiner Schaltungen 
weggelassen, da ich glaubte ihn nicht zu brauchen. Leider funktioniert 
die Schaltung nun nicht zuverlässig... Mal geht's, dann nicht... Wenn 
man sie berührt geht's auf einmal wieder...
Könnte das mit dem Quarz zusammenhängen?

Ist so ein Quarz für diese Schaltung geeignet?
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=4;GROUP=B41;G...

Vielen Dank und einen guten Start in den Tag,
Alex

Autor: Helmi (Gast)
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Sicher ist so ein Quarz geeignet

>Ich habe leider diesen Widerstand R1 in einer meiner Schaltungen
>weggelassen, da ich glaubte ihn nicht zu brauchen. Leider funktioniert
>die Schaltung nun nicht zuverlässig... Mal geht's, dann nicht... Wenn
>man sie berührt geht's auf einmal wieder...

Siehe mein Posting oben

Gruss Helmi

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