Digitaler RC-Oszillator
29.10.2007 
24.02.2010 
lewing (Praktiker) 
oszillator
Der digitalen Oszillator, der hier beschrieben wird, ist einer der einfachsten und einer der so gut wie immer funktioniert.
Zur Funktion
Der 74HC14 ist ein Inverter mit einer Hysterese von 30%. Auf ihn bezieht sich auch die Formel.
Nach dem Einschalten ist der Kondensator im ersten Moment ein Kurzschluß, damit wird der Eingang des Inverters auf LOW gezogen und der Ausgang geht auf HIGH.
Dadurch wird der Kondensator über den Widerstand so lange geladen bis die Schaltschwelle erreicht wird. Ist diese erreicht, geht der Ausgang des IC auf LOW und der Kondensator entlädt sich über den Widerstand bis die untere Schaltschwelle erreicht wird.
Der Ausgang geht wieder auf HIGH und das ganze beginnt von neuem.
Der zweite Inverter dient dabei nur als Pufferstufe!
Formel zur Berechnung der Oszillator-Frequenz
Der Faktor 1,45 ergibt sich durch die Schaltschwellen.
Beispielwerte
| f/Hz | R/W | C/F |
|---|---|---|
| 1k | 68k | 10n |
| 10k | 68k | 1n |
| 50k | 15k | 1n |
| 100k | 6,8k | 1n |
| 1M | 6,8k | 100p |
| 10M | 6,8k | 10p |
Bei einer Frequenz von 10Mhz wird die Kapazität schon sehr klein, d. h. das die Eingangskapazität des IC mitwirkt und dadurch die erhaltene Frequenz stärker von der berechneten Frequenz abweicht.
Dimensionierung
Dimensioniert wird der Oszillator mit obiger Formel, sie gilt nur wenn eine Hysterese von 30% vorhanden ist!
Der Widerstand darf im Bereich von rund 4,7k und 4,7M liegen. Er wird durch den maximalen Strom begrenzt.
Der Kondensator muß größer als die Eingangskapazität des Gatters sein. Das bedeutet er sollte größer als 100pF sein.
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