TTL kristaloscillator

belasting van het xtal

Woefke,

een kristal vorm bij alle andere frequenties dan zijn centrum frequentie ( de frequentie waarop het kristal is afgestemt) een hoge wisselstroom weerstand.

Dat betekend weer dat alleen bij de centrumfrequentie de maximale meekoppeling wordt bereikt. Dat betekend weer dat de schakeling dus alleen wil oscilleren op de centrum frequentie van het kristal. (en soms ook op harmonischen)

C1 en C2 zijn niet alleen belasting, maar ook nodig om de oscilator betrouwbaar te laten starten. Ze kunnen ook voorkomen dat het kristal op een hogere harmonische freqeuntie gaat oscilleren doordat ze dan meer energie naar de massa (0) afvoeren.

Groetsels van Impatt

Dus als ik het goed heb kan een oscillator zonder condenstatoren niet op de juiste frequentie oscilleren oscilleren, maar dan zal deze soms afwijkingen geven

En klopt mijn uitleg een beetje, of zie ik hier ergens iets verkeerd.

[Bericht gewijzigd door Woefke41 op maandag 4 juni 2007 21:37:51 ]

Woefke,

Het klop bijna, maar:

Het kristal zal bij ieder "schopje" (lees spanningspulsje)
een puls aan de andere kant van het kristal laten zien. bij schopjes in de resonatie fequentie is deze doorgifte van de pulsjes optimaal, dus op deze frequentie zal de schakeling gaan oscileren.

Zonder de 2 condensatoren zal de schakeling niet altijd willen starten, maar als ze wel start zal ze wel degelijk op de resonantie frequentie van het kristal gaan oscileren (of een harmonische van deze resonatie frequentie). Het kristal is dus in theorie het enige frequentie bepalende element.

Bij weglaten van deze C1 en C2 zijn deze condensatoren In praktijk meestal toch aanwezig in de vorm van de parisitaire (is dit goed gespeld?) capaciteit van de printsporen. (ze zijn dan echter meestal klein)

Je zou, theoretisch, dit kristal ook kunnen vervangen door een condensator en een spoel in serie. Deze schakeling heeft ook de laagste wisselstroom weerstand bij de resonantie frequentie Dit is echter een stuk onnauwkeuriger als een kristal.

Groetsels van Impatt

Ik heb deze schakeling ook eens gebouwd met een schmitt-trigger (4093)en een 32Khz kristal, dit werkte echter niet goed, de oscillator was instabiel en sloeg soms af. bij kristallen met een hoge frequentie werkte het echter wel.
Ik heb het opgelost door een gewone poort (4011) te gebruiken en dat werkte uitstekend.
Maar hoe komt dit?

Woefke, zoek eens op "Pierce oscillator".
In deze schakeling gedraagt het kristal zich inductief (als een spoel) omdat hij iets lager opereert dan op zijn natuurlijke serieresonantie. De condensatoren zouden voor het uberhaupt oscilleren een vrij ruime range aan waarden kunnen hebben. Alleen om precies te werken op de frequentie die op het kristal staat gedrukt moet je de aangegeven waarde van de fabrikant gebruiken (zoek op "load capacitance" ). Voor de gebruikelijke computerkristallen moet je denken aan 10 to 20 pF. Dit is de waarde van de 2 condensatoren in serie, plus de input capaciteit van je poort.

Bedankt Allemaal.

[Bericht gewijzigd door Woefke41 op dinsdag 5 juni 2007 18:15:24 ]

zeg, nog even een vraagje voor mij. zou je hier het kristal vervangen door een piezo-tweetertje, zou deze dan op zijn eigen resonantie frequentie gaan tetteren? en zijn de C's dan ook nodig in deze vorm, of kan ik die dan weglaten?

sorry mods, maar ik zag weer een piezo in mijn ooghoek liggen en dacht toen aan dit topic. bij nader onderzoek bleek ik nog steeds geen antwoord te hebben op mijn vraag, dus ik heb mezelf de vrijheid gegeven om er een rotschop tegenaan te geven.

Gun mij dan even de vrijheid om je een vaderlijke schop onder je luie zitvlak te geven.

Als je dat echt wil weten, neem je toch gewoon een inverter, een piezo-tweeter en desgewenst een stel C'tjes. Smijt de boel op een breadboard, en probeer het uit.

Tip1: Soms helpt het, een hoogohmige weerstand (> 1M) parallel aan het resonantiecircuit te plaatsen.
Tip2: Nu ik er aan denk, Elektuur heeft ooit een schakeling gepubliceerd van een "oscillator" met een normale luidspreker als frequentiebepalend onderdeel. Doel was, op snelle wijze de resonantiefrequentie van een LS te bepalen.

hehe, sorry hoor paps (--niet serieus--)

maareh, paralel heet bij jou in dit geval paralel aan de piezo(kristal of speaker)?

Ja, tussen in- en uitgang v/d inverter, dus. Soms is dit een hulp als de oscillator niet wil starten.

Wat de (Elektuur) LS-oscillator betreft: dat was een ding met een stel torren en nog wat klein grut. Een kristal vervangen door een LS zal weinig resultaat geven, vrees ik.

Volgens mij is een schmitt-trigger poort hier niet op zijn plaats, er bestaan zelf speciale inverter poorten zoals de 74HCU04 (U=Unbuffered) voor deze toepassingen. Deze HCU poorten gedragen zich meer als een lineaire versterker bij het op gang komen van de oscillatie waardoor ze betrouwbaarder starten. let op de 74HC reeks moet je op maximum 5V gebruiken maar is wel sneller dan de 40xx reeks.
Zie datasheet:
http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/74HCU04_CNV_2.pdf

Op 4 juni 2007 23:52:46 schreef thevel:
Ik heb deze schakeling ook eens gebouwd met een schmitt-trigger (4093)en een 32Khz kristal, dit werkte echter niet goed, de oscillator was instabiel en sloeg soms af. bij kristallen met een hoge frequentie werkte het echter wel.
Ik heb het opgelost door een gewone poort (4011) te gebruiken en dat werkte uitstekend.
Maar hoe komt dit?

Hoe werkt deze schakeling nu precies? Van top to end.

Werkt het kristal samen met de condensatoren werkt niet als pi-bandfilter?

Op 22 april 2009 13:48:04 schreef True_Challenge:
Hoe werkt deze schakeling nu precies? Van top to end.

Topic lezen

Werkt het kristal samen met de condensatoren werkt niet als pi-bandfilter?

Nee.