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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Quarz Schaltung zur Taktgenerierung


Autor: quantum (Gast)
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Hallo.

Ich hab noch nie eine Quarzoszillatorschaltung gebaut, sondern nur 
Quarze benutzt, um einem Chip einen Takt zu geben und in den meisten µC 
ist die Schaltung, die den Takt aus dem Quarz generiert schon eingebaut.
Daher habe ich jetzt versucht selbst etwas zu bauen. Ich habe gesehn, 
dass es mit Invertern geht, hab aber keine da, sondern nur OPs. Daher 
habe ich den Quarz in Reihe mit Kondensator an einen OP eingang gehängt 
und dann die 180° Phasenverschiebung der Ringverstärkung benutzt, um den 
Oszillator immer wieder anzustoßen. Also quasi als mitgekoppeltes 
System. Leider gefällt mir das Taktsignal nicht so gut. Es war anfangs 
unsymmetrisch und nach Stabilisierung noch etwas schwankend in Frequenz 
und Amplitude, also nicht schön stabil wie ich es will.

Könnt ihr mir Schaltungen zeigen, die mir mit einem Quarz einen 
stabilen, möglichst temperaturunabhängigen Takt generieren. Es muss 
nicht mal ein Sinus sein, Rechtecksignal ist auch ok. Gut wäre auch eine 
große Amplitude. In meiner Schaltung kam nur eine 200mV Amplitude raus, 
bei +-15V Versorgungsspannung des OPs. Am besten wäre eine Schaltung mit 
OP, hab keine Lust jetzt noch Inverter zu bestellen. Schaltskizzen wären 
hilfreich.

Autor: mhh (Gast)
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Über die Frequenz schweigst Du Dich aus.

http://www.reichelt.de/?ACTION=2;GROUPID=3174;SHOW...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> des OPs
Welchen OPs?
Die sind gern mal recht langsam für "übliche" Quarzfrequenzen...

Autor: Johnny B. (johnnyb)
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Erster Treffer bei Göggle:
http://www.ferromel.de/tronic_2523.htm

Autor: quantum (Gast)
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Ich will das fertige Taktsignal als Referenzsignal für ne PLL benutzen. 
Also ich wollte irgendetwas zwischen 10kHz und 1MHz benutzen.

@Lothar Miller: Was meinst du mit langsam? Geringe Bandbreite? Ich 
denkte mal 100kHz sollten bei jedem OP drin sein.

Autor: Peter R. (pnu)
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>irgendwas zwischen 10kHz und 1Mhz

In diesem Frequenzbereich sind die Quarze sehr teuer, da sie fast alle 
Sonderanfertigungen darstellen, deren Schwinger recht ungünstige 
Abmessungen haben. Außerden erreichen solche Quarze meist wesentlich 
schlechtere Eigenschaften (bezüglich Güte und Temperaturgang) als Quarze 
im Frequenzbereich zwischen 4MHz und 10 MHz

Fast alle PLL-IC's haben deshalb intern programmierbare Referenzteiler, 
mit denen erst einmal die Frequenz eines preiswerten Quarzes (so um 
4MHz) heruntergeteilt wird. Also erst einmal 4MHz erzeugen, und dann auf 
z.B. 1kHz herunterteilen.

>Op-Amp für Oszillatorschaltung.

Einen OP-Amp für eine Oszillatorschaltung zu verwenden ist abwegig. Je 
einfacher der Verstärker im Oszillator ist, desto weniger 
Phasenstörungen gibt es und desto rauschärmer wird der Oszillator. Dazu 
kommt noch, dass wegen der großen Leerlaufverstärkung eines Op-Amp die 
Schaltung dazu neigt, am Quarz "vorbei" als RC-Oszillator zu schwingen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Ich denkte mal 100kHz sollten bei jedem OP drin sein.
Denken kann Fehlen... :-/

> Leider gefällt mir das Taktsignal nicht so gut.
Du willst evtl. sogar einen Rechteck aus dem Taktgenerator. Nehmen wir 
mal das Urgestein 741 mit einer slew rate von 0.5V/us: für 5V Hub 
brauchst du da schon 5us. Und das bei 10us Periodenzeit (100kHz). Das 
kann also bestenfalls noch ein Dreieck geben...

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