Es gibt bei einen Quarz 3 Größen.
1. Die Abweichung der Istfrequenz von der Sollfrequenz. ( Die kann man
im Serienresonanzfall abgleichen ).
2. Die Abweichung der Frequenz in Abhängigkeit der Temperatur.( Dies
hängt vom Quarzschliff ab, und ob die Sollfrequenz im
Temperaturumkehrpunkt betrieben wird.
3. Die Quarzalterung. Die Frequenz läuft ganz langsam mit der Zeit immer
mehr weg. Anfangs schneller später langsamer.
Ein 1 Euro Quarz hat oft eine Toleranz von 100ppm etwas bessere Quarze
von 20ppm.Das entspricht 2exp-5. Die Quarzalterung ist entsprechend
schlecht, und die Temperaturabhängigkeit auch.
Es gibt Temperaturkompensierte Quarze. Da wurde durch geeignete
Massnahmen die Temperaturabhängigkeit um1-2 Zenerpotenzen verkleinert.
Die kosten dann schon um die 80-100 Euro. Eine weiter
Steigerungsmöglichkeit bietet ein Quarzofen. Da wird der Quarz inclusive
der Oszillatorschaltung auf eine
Temperatur von ca 70° gehalten. Der Quarz hat hier genau seine
Tempearturumkehrpunkt. Das heisst das der Quarz an der flachsten Stelle
der
Temperaturkurve betrieben wird. Die Temperatur wird je nach Qualität des
Ofens auf 0,1°-0,001° Konstant gehalten. Damit ist eine Stabilität von
bis zu 1*10exp-10 realisierbar. Aber auch diese Quarzofen haben eine
Alterung. Das heist nach einen Jahr ist die Frequenz um einen bestimmten
Betrag weggelaufen. ( 10exp-7 bis 10ep-9 je nach Qualität ). Diese
Quarzgeneratoren kosten aber bis zu 2000 Euro, und werden nur in der
Messtechnik und in der Navigation eingesetzt.
Welchen Quarz du jetzt tatsächlich benötigst hängt einfach nur von
deiner Anforderung die deine Anwendung mit sich bringt ab. Als
Taktgenerator für den Mikroprozessor genügt ein 1 Euro Quarz. Willst du
damit eine Uhr betreiben, musst du dir einfach überlegen wieviel
Sekunden Abweichung pro Jahr toleriere ich für die Anzeige der Uhr.
Danach muss man die Stabilität des Quarzes auswählen. Bei einen
Frequenzzähler hängt es davon ab wieviel Stellen der Zähler ausgibt. Ein
9stelliger Zähler macht nur Sinn, wenn der Referenzoszillator auch af
10exp-9 stabil und genau ist, sonst zeigt die letzte Stelle Hausnummern
an. Hinzu kommen noch die Fehler durch Jitter der Triggerstufen.
Also so ganz allgemein kann man es also nicht sagen das ein Quarz für 1
Euro genügt. Sonst wären die Hersteller von Quarzöfen und
Rubidiumnormale längst pleite.
Ralph Berres
