Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik XO53 Oscillator testen


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von Micha W. (azubi2017)


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Guten Morgen allerseits,

für meinen Testaufbau benötige ich einen Takt. Hierzu habe ich mir die 
24MHz-Version des EuroQuartz XO53 ausgesucht:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/XO53.pdf

Da es sich aktuell noch um einen Testaufbau und nicht die fertige 
Platine handelt, hab ich den Taktgeber vorsichtig (kurze Lötzeiten bei 
230°C) mit dem Lötkolben auf Pins gelötet, damit ich ihn in meinen 
Testaufbau stecken kann.
Da im Datenblatt allerdings Temperatursteigerungen fürs Reflow-Verfahren 
von teilweise nur 1-5°K/s angegeben sind, schätze ich, dass ich den 
Quartz beschädigt haben könnte. Oder sind bei so einem Bauteil die Pins 
vom eigentlichen Quartz gut isoliert und die Rampe gilt es nur beim 
Reflowlöten zu beachten?

Wenn ich mir den Quartz nun mit dem wirklich ollen Labornetzteil hier im 
Betrieb anschaue, seh ich ne echt hässliche Welle, die vom Netzteil 
erzeugt wird. Aber die 24MHz vom Quartz fehlen oder sind nur sehr, sehr 
schwach vorhanden (bei entsprechender Verstärkung am Oszi sehe ich 
etwas, das aussieht, als könnte es der Quartz sein - aber viel zu 
schwach).

Ich habe das so interpretiert, dass der Quartz mit 90% Vdd, also 
3,3V*0,9=2,97V Ausgangsspannung schwingen sollte.

Was mich aber auch ein kleinwenig verwirrt, ist die Angabe, dass die 
Werte im Datenblatt mit 15pF Output load ermittelt wurden.
Soll das heißen, dass ich noch nen Kondensator an den Ausgang schalten 
muss, damit der Quartz richtig schwingen kann? Bis darauf mal nen Quartz 
an nen AtMega zu löten hab ich bisher keine Erfahrungen mit 
Quartzen,also verzeiht mir, wenn die Frage etwas dümmlich wirkt ;)

PS: Bitte keine "schon wieder Freitag?" oder "Froschpillen"-Antworten.

von Purzel H. (hacky)


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Allenfalls das Datenblatt konsultieren ? Das verlinkte Bauteil ist ein 
Oszillator, kein Quarz. Das bedeutet einen 100nF and den 
Speisungsanschluss und fertig.

von OMG (Gast)


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Micha W. schrieb:
> Bitte keine "schon wieder Freitag?" oder "Froschpillen"-Antworten.

Ja, ok.

Aber: "Du hast keine Ahnung"-Antworten ....

Du kannst nicht messen, kannst deine Lötarbeit(en) nicht
einschätzen, hast zwei linke Hände, weisst nicht ob du
Quarz oder Quarzoszillator, willst kein Datenblatt lesen ...
 ...  usw ....

von OMG (Gast)


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OMG schrieb:
> Aber: "Du hast keine Ahnung"-Antworten ....

Will heissen: wie soll man dir da auf die Sprünge helfen?

von Micha W. (azubi2017)


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Jetzt ist G. schrieb:
> Allenfalls das Datenblatt konsultieren ? Das verlinkte Bauteil ist ein
> Oszillator, kein Quarz. Das bedeutet einen 100nF and den
> Speisungsanschluss und fertig.

Jupp, ein Oszillator auf Quartz-Basis.
Eigentlich dachte ich: Spannung dran, Output unterm Oszi anschauen, 
fertig.

Wie kommst du auf die 100nF?
Ich hab dazu keine Angabe in dem Datenblatt gefunden. Erfahrungswert?

@Omg: Da ich am Outputpin sehe, wenn an den Versorgungspins das Netzteil 
dran hängt (Störwellen) weiß ich auf jeden Fall, dass meine Lötstellen 
leiten. Zwei linke Hände und 'meine Lötarbeiten nicht einschätzen' kann 
ich schonmal ausschließen ;)
Aber sollte der Oazillator intern so empfindlich sein, dass man ihn 
nicht per Hand (=ungleichmäßige, schnelle Erhitzung) löten kann, hilft 
das ja alles nichts...und das möchte ich ja untersuchen.

Ich werd jetzt erstmal nen Kondesator nehmen und schauen, ob ich das 
Labornetzteil weggeglättet bekomme.

Das mit dem "nicht messen" stimmt in diesem Fall allerdings. Mit meinen 
Netzteilen und DSO zu Hause wär das kein Problem. Aber der olle Kram 
hier im Betrieb ist echt grenzwertig... ;)

: Bearbeitet durch User
von Günter Lenz (Gast)


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Micha W. schrieb:
>Wie kommst du auf die 100nF?
>Ich hab dazu keine Angabe in dem Datenblatt gefunden.

Grundsätzlich bekommt jede Digitale Schaltung
Stützkondensatoren, damit sich Impulse nicht
auf den Stromversorgungsleitungen ausbreiten
können und in anderen Schaltstufen Störungen
verursachen können und damit die Schaltung
Steile Impulse liefern kann.

von Nils P. (torus)


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Ich hab auch schon ein paar von denen verbaut und die haben alle das 
Handlöten anstandslos überstanden.

Der Enable-Pin gehört an VCC und es gehört ein 100nF Kondensator von VCC 
zu Ground. Wenn das gesichert ist, und der Fehler immer noch auftritt:

Ich vermute, das Du einen Fehler beim Messen machst. Vielleicht ist die 
Kapazität vom Kabel mit der Kapazität der Scope Probe einfach zu hoch 
für den kleinen Oszillator.

Bei 24Mhz sind so 100pF gegen Ground eine betrachtliche Last. Die kann 
er möglicherweise nicht treiben.

von Micha W. (azubi2017)


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In meiner Schaltung habe ich saubere 3,3V vom Arduino an Vcc und Enable 
anliegen. Der Arduino wird über die USB-Leitung vom PC versorgt - das 
ist 1000x sauberer als die Netzteile hier...

Zum testen des Schwingers hab ich einfach nochmal ne Lochrasterplatine 
genommen wo ich die Pins gut zugänglich rausführe...da hab ich Enable 
mal floaten lassen, sollte ja auch gehen: "Output (Pad 3) is active if 
Pad 1 is not connected or a voltage of 2.2V or greater is applied to Pad 
1."
Aber da kann ich ja Enable auch mal kurz hochziehen zum testen.

Aber gut zu wissen, dass er bei dir unbeschaded das Löten überlebt ;)

Das mit der Last durch den Tastkopf kann natürlich sein.
Wobei die mit 47pF bei x1 relativ klein ist:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D100/TastkopfTT-LF312-2-7-DB.pdf

Hast du dir das Schwingen denn mal unterm Oszi angeschaut? Hast du ne 
schöne, saubere Schwingung?


//Edit: Oh...ich Depp. Der Tastkopf kann bei x1 nur bis 15MHz. Ich schau 
mir die 24MHz dann nochmal bei x10 an :D

: Bearbeitet durch User
von Micha W. (azubi2017)


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Hmmm...ändert aber auch nichts an der Tatsache, dass ich keinen Output 
bekomme.

Ist es normal, dass am Gehäuse Vcc anliegt?!
Sollte ich vielleicht mal nen OP-Amp dahinter schalten?

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Top und Bottom View verwechselt?

von Micha W. (azubi2017)


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hinz schrieb:
> Top und Bottom View verwechselt?

Ganz klares Ja.
OMG...peinlich :D

Danke für euere Hilfe ;)

von Micha W. (azubi2017)


Angehängte Dateien:

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Das sieht doch schon eher nach nem Takt aus ;)

Allerdings wundert mich ein bisschen, dass low=1,23v und high=2,06V ist 
(grobe Werte, 8 Teilstriche entsprechen den 3,3V des Arduinos - mit dem 
Labornetzteil hab ich trotz 100nF-Kondensator keine Chance hier etwas zu 
sehen... ).
Könnte natürlich sein, dass der Quarz inzwischen nen Knacks hat.

Einer meiner beiden Test-Oszillatoren ist inzwischen als Heizelement zu 
gebrauchen - rennt das Labornetzteil zwischen Vcc und Gnd in die 
Strombegrenzung...

Edit:

Teilstriche => Volt
8,20 => 3,300V
1,00 => 0,402V
3,25 => 1,307V
5,10 => 2,052V

Ich denke, dass die nachfolgende Schaltung noch nicht funktioniert, weil 
high&low zu nah aneinander sind...

: Bearbeitet durch User
von Micha W. (azubi2017)


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DA ich ja vermutet hatte, dass mein Oszillator beschädigt worden sein 
könnte, hab ich nun auch noch meinen letzten Oszillator auf Pins 
verlötet und unterm Oszi angeschaut, aber auch da ist die Amplitude 
meiner Anzeige am Oszi nicht größer.
Auch habe ich inzwischen in meinem Testaufbau den empfohlenen 
100nF-Kondensator am Oszillator verbaut - aber das brachte überhaupt 
keine Veränderung.

Woran könnte es denn noch liegen, dass meine Amplitude nicht groß genug 
ist?

Gnd und 3,3V vom Arduino direkt werden sauber dargestellt. Aber mein 
Signal wird weiterhin als 1,3V=low und 2,05V=high ausgegeben.
Kann es sich hierbei um einen Messfehler auf Grund der Kapazität des 
Tastkopfes handeln oder sollte ich somit gezwungenermaßen noch einen 
Schmitttrigger oder nen OP hinter meinen Oszillator schalten?
Der Oszillator selbst führt direkt zu einem AD9833, der möchte gerne bei 
5V Spannungsversorgung low=max. 0,8V high=min 2,8V.

Datenblatt vom AD9833 (Pegel siehe S.3)
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad9833.pdf

von Micha W. (azubi2017)


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Die Last des Tastkopfes und des Oszilloskops waren zu groß, so dass das 
Signal gedämpft wurde.

Nachdem ich den Quarzoszillator nun mit einer sehr kurzen Leitung an 
meinen DDS-Baustein angeschlossen habe, funktioniert alles problemlos 
wie es sein soll ;)

Ich kann mit den Takt zwar nicht sauber mit den Mitteln hier ansehen, 
aber das Ergebnis stimmt.

: Bearbeitet durch User
von PPB (Gast)


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Micha W. schrieb:
> Ich kann mit den Takt zwar nicht sauber mit den Mitteln hier ansehen,
> aber das Ergebnis stimmt.

Vielleicht kannst du es ja kapazitiv "messen". Das Signal durch ein 10cm 
langes Kabel jagen und darum eine einzelne Ader wickeln, schön akurat. 
Dann die beiden Enden der Ader ans Oszi und V/div ganz runter.

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