Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Quarzoszillator 38kHz


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von Michi (Gast)


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Ich habe nun schon einige Threads zu Quarzoszillatoren durch - hier und 
anderswo. Auch habe ich mir diverse Schaltungen angesehen, bin aber 
nicht wirklich schlauer geworden: welche Schaltung wie dimensioniert 
funktioniert für einen Quarzoszillator mit einem 38kHz Quarz? Wellenform 
ist mir einerlei. Für höhere Frequenzen gibt es viele Beispiele.

Um Fragen aus anderen Threads vorzubeugen:

Ich möchte einfach aus Prinzip einen solchen Oszillator bauen, es gibt 
Alternativen und Quarzgenau muss die Frequenz nicht sein, aber wenn ich 
schon solche Quarze rumliegen habe, würde ich sie auch gerne zum 
Schwingen bringen.

: Verschoben durch Moderator
von ArnoR (Gast)


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von ArnoR (Gast)


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Ähh, ich habe oben den Link von der falschen Seite kopiert. Hier gibt es 
das ganze Buch als PDF:

http://www.axtal.com/Deutsch/TechnInfo/Quarzkochbuch/

von Sebastian S. (amateur)


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Ich habe noch nie so einen 38kHz Quatsch gesehen.
Du kannst Dir natürlich einen schleifen lassen.

von Michi (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Ähh, ich habe oben den Link von der falschen Seite kopiert. Hier
> gibt es
> das ganze Buch als PDF:
>
> http://www.axtal.com/Deutsch/TechnInfo/Quarzkochbuch/

Danke, da hab ich schon reingesehen, aber was ich dort gesehen habe gilt 
nur bis 100kHz runter. Habe ich da was übersehen und kannst du mir das 
relevante KApitel nennen?

von Michi (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> Ich habe noch nie so einen 38kHz Quatsch gesehen.
> Du kannst Dir natürlich einen schleifen lassen.

Ich habe hier 10 Stück davon rumliegen, da muss ich mir keinen schleifen 
lassen.

von uhrenquarz (Gast)


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evtl. sowas

von Hp M. (nachtmix)


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Michi schrieb:
> wenn ich
> schon solche Quarze rumliegen habe, würde ich sie auch gerne zum
> Schwingen bringen.

Nimm  die Innereien eines Quarzweckers oder einer Armbanduhr.
Meist sind dort 32768 Hz Quarze drin, und so groß ist der Unterschied zu 
38kHz nicht.
Anhand der Zeiger oder des Displays kannst du dann auch gleich sehen, 
auf welcher Frequenz dein Quarz tatsächlich schwingt.

von Michi (Gast)


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Danke für die Schaltung und die Idee mit dem Wecker gefällt mir auch. 
Nur wo ist sowas zumindest so diskret aufgebaut, dass man an das Quarz 
und das Signal kommt?

von ArnoR (Gast)


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Michi schrieb:
> Danke, da hab ich schon reingesehen, aber was ich dort gesehen habe gilt
> nur bis 100kHz runter. Habe ich da was übersehen

Dann muss man die Werte halt extrapolieren.

von Michi (Gast)


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Es wird schon einen Grund haben, warum man nur im HF-Bereich massig 
Beispiele findet. Mit "halt mal extrapolieren" bin ich nicht weit 
gekommen, deswegen meine Frage hier.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michi schrieb:
> Es wird schon einen Grund haben, warum man nur im HF-Bereich massig
> Beispiele findet. Mit "halt mal extrapolieren" bin ich nicht weit
> gekommen, deswegen meine Frage hier.

38kHz ist nicht mal annähernd HF.

Jede Schaltung für einen 32kHz Quarzoszillator sollte auch mit einem 
38kHz Quarz funktionieren. Viel wichtiger als die Frequenz sind 
allerdings die anderen Kennwerte des Quarzes:

- für welche Bürdekondensatoren ist der Quarz ausgelegt?
- wieviel Leistung verträgt der Quarz?

32kHz Schwingquarze sind typisch für die Anwendung in Uhren. Sie haben 
deswegen eine kleine Bauform und vertragen nur wenig Leistung. Dieser 
Punkt ist bei der Dimensionierung der Oszillatorschaltung viel wichtiger 
als die Frequenz.

von Klaus H. (nikolaus10)


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Hallo

Reicht da nicht ein einfacher TTL-Inverter oder NAND mit dem Quarz im 
Rueckkopplungszweig ?

Gruesse

von Walter (Gast)


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Schau mal ins Datenblatt des LM193/293/393. Da ist eine einfache 
Schaltung eines 100kHz-Quarzoszillators drin, die so auch für 32kHz (und 
damit dann wohl auch für deine 38kHz) funktionieren soll. Ich habe aber 
gelesen, dass in einigen Datenblättern die Eingänge vertauscht sind, 
also darauf achten, falls du es ausprobieren willst.
Oder einfach mal damit probieren:
https://de.wikipedia.org/wiki/Pierce-Schaltung

von Michi (Gast)


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Axel S. schrieb:
> 38kHz ist nicht mal annähernd HF.

Eben.

>
> Jede Schaltung für einen 32kHz Quarzoszillator sollte auch mit einem
> 38kHz Quarz funktionieren. Viel wichtiger als die Frequenz sind
> allerdings die anderen Kennwerte des Quarzes:
>
> - für welche Bürdekondensatoren ist der Quarz ausgelegt?
> - wieviel Leistung verträgt der Quarz?
>
> 32kHz Schwingquarze sind typisch für die Anwendung in Uhren. Sie haben
> deswegen eine kleine Bauform und vertragen nur wenig Leistung. Dieser
> Punkt ist bei der Dimensionierung der Oszillatorschaltung viel wichtiger
> als die Frequenz.

Datenblatt habe ich keines, es ist eine Bauform wie das hier angebotene: 
http://www.box73.de/product_info.php?products_id=802

Klaus H. schrieb:
> Hallo
>
> Reicht da nicht ein einfacher TTL-Inverter oder NAND mit dem Quarz im
> Rueckkopplungszweig ?
>
> Gruesse

Ich hab das so in der Art in mein Steckbrett gesteckt und war nicht 
erfolgreich. Es oszillierte schon irgendwas, aber weit weg von 38kHz. 
Ich habe nur einen Frequenzzähler am Multimeter und kein Oszi, aber 2^8 
heruntergeteilt war die Frequenz bei ~12kHz und sprang immer mal wieder 
auf ~40kHz

Walter schrieb:
> Schau mal ins Datenblatt des LM193/293/393.

Danke, werd ich machen.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

die Schaltung ganz unten mit den 2 Transistoren würde ich empfehlen.

http://www.kendelbacher-ms.de/quarzoscillator.html

mfG

von Michi (Gast)


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Die Transistorschaltungen hab ich am Steckbrett durch, da bring ich nix 
zum Schwingen. Mal sehen ob ich irgendwo eine Uhr auftreibe oder ich 
schau mir den LM193 an.

von Hp M. (nachtmix)


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Michi schrieb:
> oder ich
> schau mir den LM193 an.

Nimm lieber den LM393 oder den LM293.
Da ist der gleiche Kristall drin, aber je kleiner die erste Ziffer ist 
(auch bei etlichen anderen LM3xx-Typen) umso schärfer werden sie 
selektiert und umso teurer sind diese ICs bei praktisch gleichen Daten.

von Volker S. (sjv)


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Suche mal nach Schaltungen für Stereocoder, die verwenden einen
38 kHz Pilotton.

von Karl B. (gustav)


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Volker S. schrieb:
> Suche mal nach Schaltungen für Stereocoder, die verwenden einen
> 38 kHz Pilotton.

Hi,
19 kHz hat der Pilotton bei UKW-FM-Stereo.
Durch dessen Verdopplung kann der 38 kHz-Träger für das L-R-Signal, das 
in Zweiseitenbandmodulation mit "vermindertem" Träger gesendet wird, im 
Decoder wiedergewonnen und so hernach die [(L+R)+(L-R)]=2L und 
[(L+R)-(L-R)]=2R rückverwandelt werden.
Hat mit Quarzschaltungen IMHO nichts zu tun.

> Start Exkurs
 Wenn überhaupt, arbeiten die meisten "PLL"-Stereodecoder mit 76 kHz.

 Quarzstabilisierung wäre hier auch kontraproduktiv, weil die 
Decodierung   nur richtig funktioniert, wird mit dem positiven Anstieg 
nach dem Nulldurchgang decodiert. Dieses "Synchronisations"-Signal 
liefert eben der vom Sender ausgestrahlte Pilotton von 19 kHz. Wieso 19 
kHz und nicht direkt 38 kHz?
Weil der 19 kHz -Pilotton in einer Frequenzlücke zwischen Basisband und 
Hilfsseitenbändern 23 - 53 kHz stärker ausgestrahlt werden kann, als 
würde er direkt mit 38 kHz "Intermodulationsprodukte" erzeugen. Dann ist 
auch der Frequenzgang des Demodulators, der  gegen Ende hin nicht mehr 
so "linear" ist, zu berücksichtigen.
Das Ganze hätte äußerte sich in mangelnder Kanaltrennung.

Stop Exkurs>

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Michi (Gast)


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Ich bring die Quarze einfach nicht zum schwingen. Ein 3,5xxMHz Quarz 
schwingt in der Oszillatorschaltung dieses Datenblattes 
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74LVC1GU04.pdf?fasp=1&WT_TYPE=Data%20Sheets&WT_VENDOR=FREESCALE&WT_FILE_FORMAT=pdf&WT_ASSET=Documentation&fileExt=.pdf 
ganz fröhlich vor sich hin, die 38kHz Quarze tun gar nix.


Volker S. schrieb:
> Suche mal nach Schaltungen für Stereocoder, die verwenden einen
> 38 kHz Pilotton.

Auf sowas bin ich auch schon gestoßen, muss ich noch mal genauer 
schauen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michi schrieb:
> Die Transistorschaltungen hab ich am Steckbrett durch, da bring ich nix
> zum Schwingen.

Entweder stellst du dich extrem ungeschickt an, oder dein Quarz ist 
kaputt. Die kanonische Oszillatorschaltung verwendet einen CMOS- 
Inverter, einen Widerstand 10M, den Quarz und zwei Kondensatoren.
Für niederfrequente Quarze kommt noch ein zweiter Widerstand dazu.

Ich hänge mal einen Ausschnitt aus dem Datenblatt des 74HCU04 an. Das 
ist ein spezifisch für die Verwendung als Oszillator getrimmter 
Inverter, mit nur einer Stufe (unbuffered) statt 3 Stufen wie der 
normale 74HC04 (buffered). Auch Inverter aus der 4000er Reihe 
funktionieren, ebenso Gatter mit Invertierungsfunktion (NAND, NOR) - bei 
denen einfach die Eingänge parallel schalten. Man sollte aber nicht mehr 
als 5V Betriebsspannung verwenden, besser sogar nur 3.3V.

von Harald W. (wilhelms)


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Michi schrieb:

> die 38kHz Quarze tun gar nix.

Vielleicht sind Deine 38kHz Quarze ja auch ganz einfach defekt...

von Michi (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Michi schrieb:
>> Die Transistorschaltungen hab ich am Steckbrett durch, da bring ich nix
>> zum Schwingen.
>
> Entweder stellst du dich extrem ungeschickt an, oder dein Quarz ist
> kaputt.

Eher ungeschickt, denn...

Harald W. schrieb:
> Michi schrieb:
>
>> die 38kHz Quarze tun gar nix.
>
> Vielleicht sind Deine 38kHz Quarze ja auch ganz einfach defekt...

...defekt sind sie nicht, das weiß ich, denn jetzt hab ich meine 38kHz. 
Ich habe so lange mit dem Wert von R2 experimentiert, bis sich was 
rührte. So funktioniert das jetzt, siehe Anhang.

von Michi (Gast)


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Axel S. schrieb:

> Ich hänge mal einen Ausschnitt aus dem Datenblatt des 74HCU04 an.

Das Datenblatt hatte ich nicht, wo die Werte so drinnen stehen. Aber mit 
ein bissl probieren sind es exakt diese Werte geworden. Danke noch mal 
an alle.

von Gerd E. (robberknight)


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Michi schrieb:
> Die Transistorschaltungen hab ich am Steckbrett durch

Das Steckbrett ist zum Testen von Oszillatorschaltungen nur sehr bedingt 
geeignet: die einzelnen Kontaktreihen haben untereinander recht hohe 
parasitäre Kapazitäten. Das verändert die reale Schaltung deutlich im 
Vergleich zu dem was Du eigentlich vorhast.

Probier mal lieber eine andere Aufbauform, z.B. Lochraster oder 
Manhattan-Style.

von ArnoR (Gast)


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Michi schrieb:
> So funktioniert das jetzt, siehe Anhang.

Sicher nicht. Da fehlt doch eine Verbindung vom Quarz zum Eingang des 
Verstärkers. So wie gezeichnet hängt der Quarz nur lose am Ausgang und 
kann so die Schaltfrequenz des Verstärkers praktisch nicht bestimmen.

von Volker S. (sjv)


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Karl B. schrieb:
> Hi,
> 19 kHz hat der Pilotton bei UKW-FM-Stereo.
> Durch dessen Verdopplung kann der 38 kHz-Träger für das L-R-Signal, das
> in Zweiseitenbandmodulation mit "vermindertem" Träger gesendet wird, im
> Decoder wiedergewonnen und so hernach die [(L+R)+(L-R)]=2L und
> [(L+R)-(L-R)]=2R rückverwandelt werden.
> Hat mit Quarzschaltungen IMHO nichts zu tun.

Stimmt, hatte mich vertan und meinte den Hilfsträger mit 38 kHz. Hatte 
aber
SereoC-O-D-E-R geschrieben. Die verwenden tieffrequente 
Quarzoszillatoren für die Träger und Piloterzeugung. Nordmende SC384 
76kHz Grundig SC1 m.E. 19kHz.

von Michi (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Michi schrieb:
>> So funktioniert das jetzt, siehe Anhang.
>
> Sicher nicht. Da fehlt doch eine Verbindung vom Quarz zum Eingang des
> Verstärkers. So wie gezeichnet hängt der Quarz nur lose am Ausgang und
> kann so die Schaltfrequenz des Verstärkers praktisch nicht bestimmen.

Das ist natürlich wahr, ich hab die eine Verbindung nicht eingezeichnet. 
Aber auf die kleinen aufpassen ist halt wichtiger als Stromlaufpläne zu 
zeichnen...

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