Lastkapazität bei Quarz im Obertonbetrieb

Dirk H. (dirk_h) OP 09.02.2010 18:02 #1590873

Hallo,

ich möchte einen Mikrocontroller mit einem Obertonquarz betreiben. Dafür 
muss ich ja eine Filterschaltung bauen damit der Quarz nicht im Grundton 
anschwingt. Diese ist im Anhang durch L3 || C2 realisiert. C3 wird sehr 
viel größer als C2 dimensioniert und ist für die 
Gleichspannungentkopplung des "Verstärkers" im µC.

Was ist denn jetzt die Lastkapazität die am Quarz hängt? (Außer der 
Kapazitäten des Verstärkers und der Strays vom PCB)

Nur noch C1? Weil C2 wird doch quasi durch L3 fast "weg kompensiert" 
oder nicht? (C2 || L3 haben Resonanzfrequenz in der Nähe der 
Obertonfrequenz).

In wie fern wirkt sich C3 auf die Schaltung/Lastkapazität aus?
Wenn ich den Quarz jetzt noch mit einem Varicap ziehen will mache ich 
das dann an C1? Und mache ich das dann Parallel zu C1 oder in Reihe?

Danke für eure Antworten schon mal.


p.s. ja ich will wirklich einen Oberton haben (Frequenzstabilität)!

Angehängte Dateien:

3rdovertonecirc.png (21 KB)

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Peter R. (pnu) 09.02.2010 18:18 #1590899

Bei dieser Schaltung ist als Arbeitsweise gedacht: die Resonanzfrequenz 
des  LC-Kreises L,C2,C3 liegt oberhalb der Grundwelle, dann ist die 
rechte Seite des Quarzes bei der Grundwelle induktiv belastet und die 
Oszillatorschaltung hat keine erfüllte Phasenebedingung.
Bei der Oberwelle ist der L,C2,C3-Kreis außerhalb seiner Resonanz, 
bildet aber dann eine kapazitive Belastung des Quarzes wie sie in dieser 
Schaltung gebraucht wird, wegen der Phasenbedingung des Oszillators.
Die C-Last des Quarzes hängt in dieser Schaltung stark von der Lage der 
Resonanzfrequenz des LC-Kreises ab, die irgendwie zwischen Grundwelle 
und Oberwelle liegt.

Nur ist bei Oberwellenbetrieb die Serienresonanz des Quarzes üblich, 
denn eine exakte Lastkapazität ist bei Oberwelle schwer einzuhalten.

Wenn man hohe Frequenzstabilität haben will reicht diese Schaltung, mit 
einem einfachen Inverter, wohl nicht aus. Da ist wohl eine aufwändigere 
Oszillatorschaltung mit diskreten Bauelementen notwendig.

Auch der Betrieb mit Kap-Dioden wird nicht so recht gehen, denn bei 
Änderung von C1 oder C2 durch die Kap-Diode ändert sich das 
Rückkoppelverhalten des Oszillators.

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Lastkapazität bei Quarz im Obertonbetrieb

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