Hallo,
ich habe da einen Meßaufbau:
Ein Wobbelgenerator wobbelt in 2 Sekunden von 32767 bis 32769 Hz.
Die Frequenzauflösung des Wobblers ist genügend fein (9,72 * 10^-5 Hz).
Vom Ausgang des Wobblers geht ein 32.768kHz Uhrenquarz zum Eingang des
(Speicher)Oszilloskops. Die Durchlasskurve dieses Quarzes soll vermessen
werden.
Das Bild das ich bekomme wenn ich umkekehrt von 32769 auf 32767 Hz
runterwobble ist doch sehr verschieden von dem was ich bekomme wenn ich
in umgekehrter Richtung wobble.
Helmut -dc3yc schrieb:> Dann wobble mal langsamer und schaue, was dann passiert!
Bei anderen Wobbelgeschwindigkeiten sieht die Kurve ganz verschieden
aus, man muss dem Quarz ja auch Zeit zum Einschwingen geben. Bei 20
Sekunden Wobbelzeit ist die Welligkeit total verschwunden.
Bei Deiner ursprünglichen Messanordnung (2 Hz Hub bei 0.5 Hz
Modulationsfrequenz) würde sich bereits bei sinusförmiger
Frequenzmodulation eine Bandbreite (10%) von etwa 5 Hz ergeben, bei
Sägezahn aber wesentlich mehr. Du lieferst also wegen vermutlich
sägezahnförmiger Frequenzmodulation ein noch wesentlich breiteres
Spektrum an.
Du musst mindestens mit einem Dreieck wobbeln und mindestens
schätzungsweise ein Zehntel der Modulationsfrequenz (oder kleiner)
nehmen, um das angelieferte Spektrum schmal genug zu machen, dass Du den
Quarzdurchlass besser sehen kannst.
Weiterhin mußt Du sicherstellen, daß Ein- und Ausgang des Quarzes mit
einer bestimmten Impedanz belastet wird, weil nur dann sich eine
bestimmte Kurve ergibt (hat aber mit der unterschiedlichen Kurve
abhängig von der Wobbelrichtung nix zu tun).
Allerdings wird wohl die nötige Impedanz nicht im Datenblatt eines
Uhrenquarz stehen ...
Hc Zimmerer schrieb:> Bei Deiner ursprünglichen Messanordnung (2 Hz Hub bei 0.5 Hz> Modulationsfrequenz) würde sich bereits bei sinusförmiger> Frequenzmodulation eine Bandbreite (10%) von etwa 5 Hz ergeben, bei> Sägezahn aber wesentlich mehr.
Du meinst sowas wie den Modulationsindex η:
das Verhältnis des Frequenzhubs ΔfT zur Modulationsfrequenz fs
das wär bei Sinusförmiger Modulation 2 Hz / 0,5 Hz = 4
für Sägezahnförmige Modulation nicht so einfach.
Aber dieser Modulationsindex wird doch, je langsamer ich wobble desto
größer!
Die Verzerrung der Wiedergabe beim Wobbeln hat mit dem zu schnellen
Abtasten zu tun.
Eine Bandfilter ist nur imstande, Impulse mit T = 1/B richtig
durchzulassen.
Bei 1 Hz Bandbreite kann es also nur Impule von 1sec Länge durchlassen.
Bei langsamen Abtasten, z.B 1/2 Hz je Sekunde wird die Bandfilterkurve
innerhalb zwei Sekunden duchlaufen. Da es selbst Vorgänge wiedergeben
kann, die innerhalb einer Sekunde ablaufen, klappt die Wiedergabe gerade
noch.
Jagt man mit 2Hz/ sec über die Filterkurve, müsste das Ausgangssignal
innerhalb einer halben Sekunde auf- und absteigen. Wegen seiner
Bandbreite von 1 Hz kann das Filter das aber nicht und verstümmelt das
Ausgangssignal.
Klares Kriterium für zu schnelles Abtasten sind verschiedene
Filterkurven bei Aufwärts- und Abwärtsabtastung.
Anm. Die Formeln T = 1/B usw. sind nur grobe Annäherungen.
Wer zu faul zum Nachrechnen ist, sollte sich zu helfen wissen:
Wobbelfrequenz so lange verringern bis kein nennenswerter
Unterschied zwischen dem Bild bei steigender und fallender
Frequenz sichtbar ist.
- Oder erhöhen, bis Unterschiede sichtbar werden.
Da wurde einem früher in den ersten Minuten der Einweisung
zu so einem Gerät so anschaulich demonstriert und erklärt,
dass man darüber überhaupt nicht mehr nachdenkt...
Peter R. schrieb:> Die Verzerrung der Wiedergabe beim Wobbeln hat mit dem zu schnellen> Abtasten zu tun.>> Eine Bandfilter ist nur imstande, Impulse mit T = 1/B richtig> durchzulassen.
Du hast 1000% recht. :-)
Wie blöd von mir. :-(
Ich sollte ganz langsam wobbel und gut ist. :-)
Ich hätte da gleich eine weitere Frage, ich werd aber keinen neuen
Thread eröffnen:
Bei diesem langsamen wobbeln erwische ich irgendwann die
Resonanzfrequenz des Quarzes. Könnte es passieren, das der sich in dem
Moment erwärmt, durch die Erwärmung größer wird und die Resonanzfrequenz
kleiner wird?
Dann würde es auch beim langsamsten wobbeln einen Unterschied machen, in
welcher Richtung ich wobble?!
Hallo Zauberlehrling.
> Bei diesem langsamen wobbeln erwische ich irgendwann die> Resonanzfrequenz des Quarzes. Könnte es passieren, das der sich in dem> Moment erwärmt, durch die Erwärmung größer wird und die Resonanzfrequenz> kleiner wird?
Du soltest nicht mehr Leistung in den Quarz stecken, als unbedingt
nötig.
Wenn du richtig leistung in den Quarz steckst, kannst Du ihn sogar
zerstören.
> Dann würde es auch beim langsamsten wobbeln einen Unterschied machen, in> welcher Richtung ich wobble?!
Dann müsstest Du mit großer Leistung extrem langsam Wobbeln. Weil
normalerweise ist die Erwärmung nicht dergestalt, das Du den Effekt
siehst, und zweitens würde die thermische Trägheit des Quarzes
ausgleichend wirken.
Du müstest also so langsam Wobbeln, das diese Trägheit das nicht mehr
ausmitteln kann.
Ausserdem gibt es ja bei einem einzelnen Quarz ja die Paralell und die
Serienresonanz. Die Halterungskapazität des Quarzes liegt Paralell zum
gesamten Quarz Ersatzschaltbild. Bei Serienresonanz wirkt Sie als Bürde,
und bei Paralellresonanz liegt sie in Reihe mit der Ersatzkapazität des
Quarzersatzschaltbildes. Darum ist die Parallelresonanz immer etwas
höher als die Serienresonanz.
Darum ist es schon ein Unterschied, ob Du Dich der Resonanzfrequenz von
oben oder von unten näherst.
Bei Filtern aus mehreren Quarzen statt eines einzelnen Quarzes ist das
ganze noch etwas komplizierter.
Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de
Michael X. schrieb:> 32k ist doch ein Uhrenquarz.
ja.
> Die Dinger sind sehr hochohmig (um die 100k)
ebenfalls ja
> um Strom zu sparen.
NEIN. Das liegt einfach in der Natur der Sache, also schlichte Physik.
Ist aber ein angenehmer Nebeneffekt.
Michael X. schrieb:> 32k ist doch ein Uhrenquarz. Die Dinger sind sehr hochohmig (um die> 100k) um Strom zu sparen.
Nein, muß ich deutlich widersprechen bzw. nicht ganz so einfach.
Ist der Quarz in parallelresonanz kann es sein, das der
Verlustwiderstand im 100k Bereich liegt.
Ist der Quarz jedoch in Serienresonanz ist er eher niederohmig.
Genaue Meßwerte oder Berechnungswerte hab ich leider nicht.
Ich habe auch schon zu Testzwecken den einen oder anderen Uhrenquarz
geschrottet. Bei Serienresonanzfrequenz und ca 20 Vpp machte es ganz
ganz leise klick und dann geht nix mehr. Ein Zinken der Stimmgabel ist
dann abgebrochen.
