Digitaler Quarzoszillator
29.10.2007 
29.10.2007 
lewing (Praktiker) 
quarz oszillator
Dieser Quarzoszillator ist einer der wichtigsten. Er wird häufig verwendet (z. B.: Integriert in Microcontroller, in Uhren,...).
Außerdem sieht man, daß in der Digitaltechnik, die exakten Bauteilwerte keine so große Rolle spielen. Es genügt wenn der Wert in einem bestimmten Bereich liegt. Deshalb ist der Aufbau von Digitalschaltungen um einiges leichter als von Analogschaltungen.
Dimensionierung
| R1: | Der Widerstand zwingt das Gatter in den linearen Bereich. Er sollte hochohmig sein, damit nicht zuviel Strom über ihn fließt, aber auch deutlich kleiner als der Isolationswiderstand (GW). typischer Wert: 100k-10MW kann häufig weggelassen werden, da der Widerstand des Quarzes ausreicht. |
| R2: | Er begrenzt den Spitzenstrom im Resonanzpunkt. typischer Wert: 100W-5kW Auch dieser kann häufig weggelassen werden! |
| C1,C2: | Die beiden Kondensatoren (Phasenschieberkondensatoren werden zur erfüllung der Phasenbedingung benötigt. zwischen 22pF-82pF, typisch: 32pF (Keramikkondensator) |
Funktion
Dadurch, daß sich das Gatter (z. B. 74HC00) im linearen Bereich (Widerstand R1) befindet, verhält es sich wie ein Verstärker mit extrem hoher Verstärkung. Das bedeutet, daß es schon bei einem sehr kleinem Eingangssignal voll aussteuert. Dieses kleine Signal wird durch den Quarz erzeugt, dieser Schwingt nur auf seiner Resonanzfrequenz.
Der Widerstand R2 begrenzt den Strom durch den Quarz bei der Resonanz.
Das zweite Gatter wird als Pufferstufe verwendet. Bei diesem Oszillator ist es unbedingt notwendig, da schon bei der geringsten Berührung der Oszillator zum schwingen aufhören kann (zB.: messen ohne Tastkopf).
Kommentare
Kommentar von ohne Name am 15.05.2008 um 14:47 geschrieben:
rockt!
Kommentar von ohne Name am 30.08.2008 um 19:35 geschrieben:
Gut erklärt.
Wirklich klasse beschrieben
Kommentar von ohne Name am 02.12.2008 um 22:35 geschrieben:
Hallo,
ich habe die Schaltung einmal nachgebaut und bei einem 11Mhz Quarz funktioniert sie soweit auch schon! Wie muss ich die Bauteilwerte anpassen, damit man damit auch einen normalen Uhrenquarz (ca. 32Khz) betreiben kann? Ich habe schon ein wenig rumexperimentiert, aber ich bekomme kein richtiges Ausgangssignal.
Funktioniert die Schaltung bei dieser Frequenz?
Kommentar von ohne Name am 27.12.2008 um 17:12 geschrieben:
Im Datenblatt des LM393 ist ein 100 kHz Quarzoszillator aufgeführt, der auch mit den 32 kHz funktioniert.
Kommentar von Micha am 24.04.2009 um 15:10 geschrieben:
Achtung: Die Schaltung mit Komparator (z.B. LM393) ist in manchen Datenblättern fehlerhaft, d.h. die Eingänge sind vertauscht.
Kommentar von Knörz am 30.11.2009 um 17:09 geschrieben:
bei 4 kommt doch ein Rechteck bei Quarzfrequnz raus, oder?
Und wenn ich nun einen Sinus bei genau 1V brauche?
OP benutzen? Wo finde ich eine Schaltung?
Die Simulation der obigen Schaltung mit LT Spice III scheitert bei mir immer an der Fehlermeldung "Time Step too small" hmm... :-(
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Kommentar von ohne Name am 21.04.2008 um 14:32 geschrieben:
cool