Hallo, benötige einen ziehbaren 30MHz-TTL-Oszillator. Auf meiner Platine sind noch 4 Schmitt-Trigger von einem 74HCT14 frei und ich habe 15-MHz-Quarze. Kann man damit einen trimmbaren 30-MHz-Oszillator aufbauen (+-300Hz)? (mit Frequenzverdoppler selbstverständlich)
@ Gert (Gast) >benötige einen ziehbaren 30MHz-TTL-Oszillator. Dann kauf dir einen VCXO. >Auf meiner Platine sind noch 4 Schmitt-Trigger von einem 74HCT14 frei >und ich habe 15-MHz-Quarze. Vergiss es. Für einen Oszillator braucht man einen Linearverstärker, also BESTENFALLS einen 74HCU04 (U = unbuffered). >Kann man damit einen trimmbaren 30-MHz-Oszillator aufbauen (+-300Hz)? +/-10ppm sind kein Problem. >(mit Frequenzverdoppler selbstverständlich) Ob sich der Aufwand gegenüber einem fertigen VCXO lohnt?
Danke für die schnelle Antwort und die Erklärungen! Hatte gedacht, dass ein Baustein, der als RC-Oszi im UKW-Bereich schwingen kann, sich auch für einen Quarzoszillator eignen könnte. Was meinst du mit Linearverstärker (finde den Begriff bei wiki nicht)? Einen analogen Verstärker mit linearer Kennlinie?
Gert schrieb: > Was meinst du mit Linearverstärker (finde den Begriff bei wiki nicht)? > Einen analogen Verstärker mit linearer Kennlinie? Genau so ist es. Alles am Eingang wird mit einem Faktor am Ausgang verstaerkert. Ein 74HC14 kann das nicht. Der ist entweder high oder low.
Danke! Werde in jedem Fall einen VCXO einsetzen. Was mich trotzdem noch interessieren würde, warum kann man ein Quarz nur mit einem Linearverstärker zum Schwingen bringen und nicht digital?
Gert schrieb: > Danke! > > Werde in jedem Fall einen VCXO einsetzen. > > Was mich trotzdem noch interessieren würde, warum kann man ein Quarz nur > mit einem Linearverstärker zum Schwingen bringen und nicht digital? Die Quarz-Oszillatoren basieren alle auf der festen Phasendrehung im eingeschwungenen Quarz. Da ein Rechteck aber aus vielen Sinussen/Sini (?) besteht "rotiert" das wild rum,aber liefert keine sauberen Schwingungen. Es kann zwar passieren, dass das ganze irgendwie schwingt (das tut Elektronik gerne), aber es wird nichts "gescheites" dabei rauskommen.
Gert schrieb: > Werde in jedem Fall einen VCXO einsetzen. Und Du kennst auch den Preis? Ein 74HCU04 ist günstiger ;-) Ganz edel wäre ein 74LVC1GU04; damit könnten vielleicht auch noch 300 MHz zu schaffen sein.
Gert schrieb: > Was mich trotzdem noch interessieren würde, warum kann man ein Quarz nur > mit einem Linearverstärker zum Schwingen bringen und nicht digital? Der HC14 oder HCT14 wird schon schwingen, aber wahrscheinlich nicht auf der Quarzfrequenz, sondern auf der durch den Rückkopplungswiderstand und diverse parasitären Kapazitäte vorgegebenen Frequenz. Geeignet sind hingegen die meisten invertierenden Gates wie HC00, HC01 etc., weil auch sie einen gewissen halbwegs linearen Übertragungsbereich besitzen. Der ideale Chip dafür ist aber der bereits erwähnte HCU04, vor allem, weil er nur eine Verstärkerstufe besitzt und somit weniger Verstärkung als die gepufferten Typen (B) hat. Trotzdem kann es passieren, dass der Oszillator etwas anderes macht, als man bestellt hat, denn viele Quarze in dieser Frequenzlage werden in Wirklichkeit auf der 3. mechanischen Harmonischen betrieben. Es kann also gut sein, dass solch ein 30MHz Oszillator tatsächlich auf der 10MHz Grundwelle schwingt, wenn man das nicht schaltungstechnisch verhindert. Gemeiner Weise liegt diese Grundwelle nicht genau bei 1/3 der aufgedruckten Frequenz... Wenn man also Oszillatoren mit Logikgates aufbaut, sollte man darauf achten, dass man die etwas teureren Grundwellenquarze verwendet.
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Hi, ich habe diesen Oszillator mehrfach eingesetzt an einem 18.432 MHz Baudraten - Quarz. Der schwingt sehr zuverlässig. 15 MHz sollten damit auch funktionieren. Allerdings habe ich bisher nur den 74LVC04 und den 74ALS04 eingesetzt. Wie es mit dem HCT14 aussieht weiß ich nicht. Ich schätze, dass er sich ziehen läßt mit einen 10pF Kondensator an beiden Enden gegen Masse. Wobei ein Kondensator ein 3-18pF Trimmer sein sollte. Gruß Thilo
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foo schrieb: > Trotzdem kann es passieren, dass der Oszillator etwas anderes macht, als > man bestellt hat, denn viele Quarze in dieser Frequenzlage werden in > Wirklichkeit auf der 3. mechanischen Harmonischen betrieben. > > Es kann also gut sein, dass solch ein 30MHz Oszillator tatsächlich auf > der 10MHz Grundwelle schwingt, wenn man das nicht schaltungstechnisch > verhindert. Der TO wollte ja einen 15MHz Quarz verwenden und dann verdoppeln. Sind denn bei 15MHz tatsächlich schon Obertonquarze gängig? Ich dachte bis etwa 25MHz sind noch die Grundwellen-Varianten gängiger und erst darüber fangen dann die Obertonquarze an.
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Danke für die Antworten! Thilo Haala schrieb: > ich habe diesen Oszillator mehrfach eingesetzt an einem 18.432 MHz > Baudraten - Quarz. Der schwingt sehr zuverlässig. > > 15 MHz sollten damit auch funktionieren. Thilo, Danke für die Inspiration! Mit dem Schaltbild im Anhang funktioniert es auf der Grundwelle (hier 15MHz) auch mit einem 74HCT14 .
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Hier noch die Version mit Trimmer zum genauen Abgleich
Gerd E. schrieb: > Der TO wollte ja einen 15MHz Quarz verwenden und dann verdoppeln. Sind > denn bei 15MHz tatsächlich schon Obertonquarze gängig? Afaik kommen bei Quarzen sowieso nur ungerade Harmonische, also 3,5,7,9... in Frage. Frequenzverdopplung macht man elektrisch. Aus Kostengründen habe ich jedenfalls vor zig Jahren mit 27,... MHz Fernsteuerquarzen etliche 9,... MHz Oszillatoren gebaut, die nach Teiler :2 als Clock für Z80A dienten. Technologisch sind mittlerweile wohl Grundwellenquarze bis etwa 50MHz möglich, aber die dickeren 9MHz Scheiben werden in der Herstellung einfacher zu behandeln sein, obwohl auch sie nur etwa so dick sind, wie ein Blatt Schreibpapier.
Der 15-MHz-Oszi mit den Schmitt-Triggern war reine sportliche Betätigung, auf die Platine komt ein VCXO. foo schrieb: > Afaik kommen bei Quarzen sowieso nur ungerade Harmonische, also > 3,5,7,9... in Frage. > Frequenzverdopplung macht man elektrisch. Wenn man einen 30-MHz-Schwingkreis mit 15MHz befeuert, bekommt man am Ausgang auf jeden Fall 30MHz. Die sind dann aber erst noch analog/sinus und müssen dann mit einem 14 oder 04 wieder digitalisiert/"gerechteckt" werden. Warum i.d.R. die ungradzahligen Harmonischen verwendet werden, weiß ich auch nicht. 30MHz-(Grundwellen-)Quarze sind leider schlecht erhältlich.
Gert schrieb: > Warum i.d.R. die ungradzahligen Harmonischen verwendet werden, weiß ich > auch nicht. Man kann nur das verwenden, was auch vorhanden ist ;-)
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Nachtrag: die Schaltungen oben bitte wieder vergessen, mit anderen Frequenzen funktioniert es überhaupt nicht. @Admin: die hier wenn es geht bitte wieder löschen! Beitrag "Re: Quarzoszillator mit 74HCT14 möglich?" Beitrag "Re: Quarzoszillator mit 74HCT14 möglich?" Der 74HCT14-Oszillator im Anhang funktioniert zuverlässig von 1MHz bis ca. 50MHz und wurde ausgiebig getestet.
Gert schrieb: > Der 74HCT14-Oszillator im Anhang funktioniert zuverlässig von 1MHz bis > ca. 50MHz und wurde ausgiebig getestet. Hier wird 'zuverlässig' mit 'zufällig' verwechselt. Man kann man nur empfehlen, diese Schaltung auf keinen Fall nachzubauen, es sei denn, man ist Glücksspieler. Es ist ein 74HC04 notwendig. Sicherlich findet man auch Beispiele im Netz, wo jemand zeigt, wie er mit seinem Auto übers Wasser fährt. Auch das würde ich nicht nachmachen!
Allein schon der Trimmer in der Schaltung den man einstellen muss damit er ueberhaupt irgendwie schwingt waere mir schon suspekt. Wie m.n. schon sagt reiner Roulette Oszillator.
Diese Ansicht sei dir gegönnt, wenn du andere Logikgatter zur Verfügung hast! Eigentlich müsste man in einer Tabelle angeben, welcher R- und C-Wert für welche Quarzfrequenz optimal ist. Abweichungen in gewissen Grenzen sind aber durchaus tolerabel. Hier noch ein Quarzoszillator mit 1/2 74HCT14 und Formel: http://www.next.gr/oscillators/crystal/Schmitt-trigger-crystal-oscillator-l12613.html
Helmut Lenzen schrieb: > Allein schon der Trimmer in der Schaltung den man einstellen muss damit > er ueberhaupt irgendwie schwingt waere mir schon suspekt. Wie m.n. schon > sagt reiner Roulette Oszillator. Warum eigentlich diese Unkenrufe? Ist doch schön, wenn jemand eine Möglichkeit gefunden hat, ein Quarz mit 2 inv. Schmitt-Triggern sauber zum Schwingen zu bringen, besonders, wenn noch welche auf der Platine frei sind. @Helmut: daß man einen voreingestellten Trimmer durch einen Festkondensator ersetzen kann, weißt du schon?!
@ Unkenjäger (Gast) >Warum eigentlich diese Unkenrufe? QUAAAAAAK > Ist doch schön, wenn jemand eine >Möglichkeit gefunden hat, ein Quarz mit 2 inv. Schmitt-Triggern sauber Das "sauber" wird bezweifelt.
Unkenjäger schrieb: > Ist doch schön, wenn jemand eine > Möglichkeit gefunden hat Es ist nur nicht schön, dass dieser Jemand in seinen vorangegangenen Beiträgen gezeigt hat, dass er die Materie nicht begriffen hat. Das ist im Grunde nicht schlimm, womöglich sogar politikfähig; meinetwegen kann er sich auch einen Flachbildschirm an die Decke nageln. Aber ahnungslose Nachahmer damit in die Falle zu locken, ist nach der vorausgegangenen Diskussion schon heftig.
Gert schrieb: > foo schrieb: >> Afaik kommen bei Quarzen sowieso nur ungerade Harmonische, also >> 3,5,7,9... in Frage. >> Frequenzverdopplung macht man elektrisch. > > Wenn man einen 30-MHz-Schwingkreis mit 15MHz befeuert, bekommt man am > Ausgang auf jeden Fall 30MHz. Ich schrieb doch, dass man die Frequenzverdopplung elektrisch macht. Was anderes als ein elektrischer Schaltkreis ist denn der Schwingkreis? Auch wird es dir nicht gelingen einen 15MHz Quarz auf der 2. Harmonischen, also 30MHz, schwingen zu lassen. Wenn man ins Detail geht, stellt man ausserdem fest, dass ein Quarz nicht exakt auf der 3. Harmonischen der mechanischen Grundschwingung schwingt. Deshalb ist es für die Frequenzgenauigkeit nicht gleichgültig, ob man einen Quarz, der für den Betrieb auf der 3.H mit 30.000 kHz spezifiziert ist, dort schwingen lässt, oder ob man ihn auf seiner 10MHz Grundwelle betreibt und die Frequenz nachher elektrisch verdreifacht.
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