Hallo Ich habe jetzt ziemlich viel über Quarze gelesen, aber verstehe einiges leider nicht. So wie ich das verstaden habe wird an das Quarz schon die gewünschte Frequenz angelegt. und ab einer gewüschten Frequenz beginnt es zu schwingen-was ich so verstanden habe das es beim Anlegen einer Spannung sich vergrößtert und bei der Spannungsabnahme die Spanung am Gegenpol wieder abgibt. Jetzt meine Frage : Warum benötige ich ein Quarz wenn die Frequenz von einem anderen Bauteil erzeugt wird, und was macht das Quarz wenn an ihm nicht die passende Frequenz angelegt ist- sperrt er den Stromfluss oder ist sein Widerstand gleich 0 . Vorallem, wenn an dem Quarz die passenden Frequenz angelegt ist nimmt er die spannung am Pluspol auf und gibt sie auf der negativen seite wider ab-geht es da um eine Phasenverschiebung . Vielleicht kann jemand Licht ins Dunkel bringen :) Danke
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Verschoben durch Moderator
Die Frequenz wird bei einer Schwingungserzeugung nicht an den Quarz angelegt, sondern der Quarz befindet sich als frequenzbestimmendes Bauteil im Rückkopplungszweig eines Oszillators. Das heißt also, daß der Quarz duch den Oszillator zu Schwingungen angeregt wird, die den mechanischen Abmessungen des Quarzes entsprechen. Und verwendet wird er deshalb, weil er gegenüber anderen Bauteilen (z.B. normaler Schwingkreis aus Spule und Kondensator) wesentlich stabiler in der Frequenz ist.
Damit ein Gebilde schwingt, muss Kopplung * Verstärkung = 1 sein. Wie npn schrieb, liegt der Quarz im Rückkopplungszweig. Nach dem Einschalten wird der Verstärker ein wenig rauschen. Jedes Gebilde rauscht bei Temperaturen oberhalb des absoluten Nullpunktes. Im Rauschen sind alle Frequenzen enthalten. Aber nur die eine, für den Quarz auf Grund seiner Abmessungen spezifische, Frequenz geht nahezu ungebremst durch den Quarz hindurch. Dadurch wird dann diese Schwingung weiter vergrößert, bis durch die Begrenzung des Verstärkers soweit abnimmt, dass die Amplitude gleich bleibt.
Zunächst reagiert der Quarz auf jede Spannung, so wie ein Pendel auf jede seitlich einwirkende Kraft. Wenn man seitlich auf das Pendel drückt, bewegt es sich etwas. Genauso ist es beim Quarz: wenn man an ihn in eine bestimmte Richtung (von Elektrode zu Elektrode) Spannung anlegt, bewegt er sich "etwas" (im Mikrometerbereich) seitlich. Wenn man nun das Pendel mehrmals hintereinander immer in dem gleichen Endpunkt anstößt, also das Pendel mit seiner Eigenfrequenz anstößt, wird seine Schwingungsweite immer größer. Das gleiche passiert auch beim Quarz: wenn er mit seiner Schwingfrequenz angeregt wird, erreicht man das maximale Schwingen. Elektrisch äußert sich das so: Wenn das anregende Signal nicht mit einer Eigenschwingung übereinstimmt, ist der Quarz nur ein hochwertiger Kondensator mit einigen pF Kapazität, lässt also Signale nur schlecht durch. Bei seiner Resonanzfrequenz stellt er aber einen Schwingkreis dar, dessen Verlustwiderstand, je nach Quarz zwischen 10 Ohm bis 100 Ohm beträgt (es gibt auch welche mit kOhm) und ist für ein Signal durchlässig. Ein Pendel wird durch eine Feder oder ein Gewicht über ein sinnvolles Getriebe angetrieben, das ihm im Nulldurchgang immer eien kleinen Schubs gibt. Beim Quarz macht das eine Stromquelle, die eine Oszillatorschaltung versorgt. Diese nimmt die vom Quarz abgegebene Spannung auf und gibt sie verstärkt auf den Quarz zurück, sodass eine stetige Schwingung entsteht. Mit einem LC-Schwingkreis kann man Schwingungen erzeugen deren Frequenz auf etwa 1% genau ist. Mit einem Quarz kann man mindestens hundertfach größere Genauigkeit erreichen.
Viele Quarze kann man auch gut auf den ungeradzahligen Oberwellen anregen. Versuch das mal mit einem Schwingkreis aus Spule und Kondensator.
Rainer V. schrieb: > Viele Quarze kann man auch gut auf den ungeradzahligen Oberwellen > anregen. Versuch das mal mit einem Schwingkreis aus Spule und > Kondensator. Aber bei mechanischen Gebilden findet man es häufig: z.B. Gitarrensaite.
Guest schrieb: > Rainer V. schrieb: >> Viele Quarze kann man auch gut auf den ungeradzahligen Oberwellen >> anregen. Versuch das mal mit einem Schwingkreis aus Spule und >> Kondensator. > > Aber bei mechanischen Gebilden findet man es häufig: z.B. Gitarrensaite. Nicht nur häufig, sondern immer (zumindest für reale Objekte, die (mindestens) drei Raumdimensionen haben). Der Grund ist, daß solche Objekte immer mehrere Eigenschwingungs-Modi aufweisen, jede mit ihrer spezifischen Eigenfrequenz. Allerdings nimmt die Energie der Modi mit der Frequenz zu, weswegen höherfrequente Modi schwerer anzuregen sind. Die Eigenschwingung mit der kleinsten Frequenz ist deswegen typischerweise dominant. XL
Viel spannender ist doch die Frage bei einem Quarzoszillator: Warum schwingt es nicht :-D SCNR 73
sven schrieb: > Viel spannender ist doch die Frage bei einem Quarzoszillator: Warum > schwingt es nicht :-D Nach Murphy-Regel: weils kein Verstärker ist.
Hallo > So wie ich das verstanden habe wird an das Quarz schon die gewünschte > Frequenz angelegt. Nicht immer schwingt es schon ohne Quarz und niemals schon passend genau. Ein Oszillator in der Digitaltechnik schwingt meist nicht ohne Quarz. > und ab einer gewünschten Frequenz beginnt es zu schwingen-was ich so > verstanden habe das es beim Anlegen einer Spannung sich vergrößtert und > bei der Spannungsabnahme die Spanung am Gegenpol wieder abgibt. Das hast Du so eher nirgendwo gelesen. > Warum benötige ich ein Quarz wenn die Frequenz von einem anderen Bauteil > erzeugt wird, Hast Du ganz richtig bemerkt. > und was macht das Quarz wenn an ihm nicht die passende > Frequenz angelegt ist- sperrt er den Stromfluss oder ist sein Widerstand > gleich 0 . Es gibt eine Kennlinie zur angelegten Frequenz. Bei einer Annäherung an eine Resonanzfrequenz steigt die Spannung(der Innenwiderstand) bis auf ein Maximum an, z.B. 2-3 Hertz weiter fällt sie sehr stark ab bis auf ein Minimum um sich dann wieder dem mittleren Widerstand zu nähern. Man schlage mich jetzt nicht wegen der Richtung, das weiss ich jetzt nicht. Das sieht auf dem Oszilloskop etwa wie ein querliegendes Z aus. Man kann entweder den hohen oder den niedrigen Widerstand für Frequenzbestimmung verwenden, vereinfacht ausgedrückt. > Vor allem, wenn an dem Quarz die passenden Frequenz angelegt ist nimmt er > die spannung am Pluspol auf und gibt sie auf der negativen seite wider > ab-geht es da um eine Phasenverschiebung . Einen Pluspol oder Minuspol wirst Du vergeblich suchen, der Quarz ist ungepolt. Phasenverschiebungen gibt es öfters und sind eine komplizierte Geschichte, jedenfalls, wenn man sich noch nie damit beschäftigt hat. MfG
sven schrieb: > Viel spannender ist doch die Frage bei einem Quarzoszillator: Warum > schwingt es nicht :-D Wenn man sich Oszillatorquarze schleifen läßt, soll man dem Hersteller zu dessen Orientierung die verwendete Schaltung genau angeben. Sonst passiert es, daß der sündhaft teure Quarz nicht schwingt und die Schaltung umgebaut werden muß. Ratschläge wie "Quarz in den Backofen legen" oder "Feuerzeug dranhalten" sollten verworfen werden. Eine Pierce-Schaltung mit Quarz in Parallelresonanz wurde z.B. früher in CB-Funkgeräten mit umschaltbaren Steckquarzen verwendet. Der Quarz mit Grundton bei 9kHz liegt zw. Transistorbasis und Masse. Durch den passenden LC-Parallelkreis zw. Kollektor und Ub schwingt der Oszillator auf einer Quarz-Oberwelle bei 27MHz. Siehe dazu auch: http://www.kendelbacher-ms.de/quarzoscillator.html
Die Gruende fuer das nicht Anschwingen kønnen ja vielfæltig sein :-) Falsche Cs, Serien statt Parallelresonanzfrequenzquarz oder umgekehrt uvm. :-) Ich hab sogar Quarze, die in einem Oszillator nach G3UUR zur Parameterbestimmung nicht wollen. Obwohl der eigentlich garnocht waehlerisch ist. In einem anderen Aufbau hingegen wollen die. 73
Ein Quarz ist wie eine Schaukel: Man muss schon schubsen, damit es schwingt. Wie schnell es dann schwingt, bestimmt die Seillänge der Schaukel. Damit die Schwingung sich unendlich fortsetzen kann, muss man im richtigen Moment einen neuen Impuls zufügen. Schau mal unter Rückkopplung und Schleifenverstärkung (und auch unter Quarz) bei wikipedia! http://de.wikipedia.org/wiki/Schwingquarz
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