Quarzwerte in LTspice

Du benötigst die Güte Q.
Wenn kein Wert im Datenblatt steht, dann einen Schätzwert nehmen, z. B. 
10000-100000.
Nimm zur Simulation keine zu höhe Güte sonst simulierst du ewig bis der 
Oszillator mit voller Amplitude schwingt. Zum Debuggen nehme ich zur Not 
auch Q=1000. Wenn dann alles passt, dann kommt eine Simulation mit 
höherer Güte.

Nimm einfach Q=10000.

> 1. Ich habe einfach eine X beliebige Oszillatorschaltung aus einem
Lehrbuch genommen (ursprünglich für einen 10MHz Quarz) und hab meinen
3MHz Quarz reingesetzt. Dann ein bisschen mit den Werten gespielt, bis
das Einschwingverhalten ungefähr passt. Wie macht Ihr das denn, wenn Ihr
einen Oszillator aufbaut. Gibt es da so eine art Rezept, wie man die
Bauteile dimensioniert?

Schau in das Datenblatt des ICs. Da sind oft Beispiele für die 
Quarzbeschaltung.


> 2.In LTSpice hab ich jetzt eine Einschingzeit von ca 15 ms...Ist das Ok?
Alles was ich so im Internet gefunden habe, war irgendwo um 1ms(mir
fällt jetzt aber spontan nichts ein, was gegegen eine längere Zeit
spricht)

Die Einschwingzeit hängt von der Güte des Quarzes ab. Jehöher die Güte 
Q, um so länger die Einschwingzeit. Die 15ms sind so abwegig nicht. Die 
Schwingung startet in SPICE entweder wegen unvermeidbarem numerischen 
Rauschens oder etwas schneller durch anregen beim Einschalten (.tran ... 
startup oder .TRAN ... uic). Manchmal füge ich spezielle Dinge ein um 
dem Oszillator einen Kick zu geben, damit er schneller auf eine 
sichtbare Amplitude kommt.


> 3. Wenn ich an der realen Schaltung die Ausgangsschwingung messe (mit
einem ziemlich schlechten Oszi...aber ich hab hier nichts anderes), sehe
fast schon eine Rechteckspannung. Ist das normal, oder spricht das für
eine falsch dimensionierte Schaltung.(Das ganze ist auch nur auf einem
Entwicklungsboard zusammengesteckt...spielt sicher auch eine Rolle)

Wenn du an einem CMOS-Oszillator misst, dann kommt da in der Tat eher 
ein Rechteck heraus, da der CMOS-Inverter viel mehr Verstärkung hat als 
notwendig.

Auf www.axtal.de gibt es Bernd Neubigs Quarzkochbuch als .pdf

Ein Qualitätsquarz hat etwa ein Q von 100000 bei 100 MHz.
Das Produkt von Q und Frequenz ist für vergleichbar gute Qualität
in etwa konstant.  d.h. 1 Meg @ 10 MHz.

Massenquarze haben die Hälfte oder schlimmer.

Bei der Transientenanalyse kann man sich über das gelungene
Experiment freuen. Aussagen über die genaue Schwingfrequenz
gelingen damit nicht.

Wesentlich aussagekräftiger ist es, den loop gain des Oszillators
zu simulieren. LTspice hat aber bei 100 MHz schon Probleme mit
der Frequenzauflösung < ein paar Hz.

Gruß, Gerhard

> LTspice hat aber bei 100 MHz schon Probleme mit der Frequenzauflösung < ein paar 
Hz.

Das Beispiel würde ich jetzt gern mal sehen indem LTspive in der 
.AC-Analyse ein Problem mit der Auflösung hat.

http://www.gunthard-kraus.de/CD_Kraus-Publications...

Quarzoszillator-Simulationen mit LTSpice

vor meinem Urlaub nicht mehr :-)

Man muss aber wirklich nicht lange suchen. Schaltungen mit exzessivem Q
führen zu Differenzen von ähnlichen und GROSSEN Zahlen, etwa in der
Leitwertmatrix. Schon kleine Frequenzfehler verursachen grobe
Auswirkungen, etwa wenn die Resonanzkurve nicht mehr monoton ist
sondern Sprünge macht.

Genesys kann das klar besser, macht dann aber eine kranke
Achsenbeschriftung (etwa 100-100 MHz) Etwas ist immer. Bei
Ansys haben wir auch Defekte gefunden.

Ein 3MHz Quarz hat eher einen Serienwiderstand von 300Ohm. Die Güte ist 
vielleicht 50000.