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Thema: Wie misst man eine Quarzfrequenz richtig

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Wie misst man eine Quarzfrequenz richtig

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    Halllo zusammen,

    an meinem Controller ist ein 12 MHz Quarz angeschlossen

    Je nachdem an welchem Pin des Quarzes ich die Frquenz messe, bekomme ich unterschiedliche Messwerte.
    XTAL-IN ==> 11,99919 MHz
    XTAL-OUT ==> 11,99965 MHz

    Die Bezeichnungen der Pins laut Datenblatt sind:

    XTAL-IN Input to the oscillator circuit
    XTAL-OUT Output from the oscillator amplifier.

    An welcehm Pins ist meine Messung nun sinnvoller ?
    Ich würde auf den XTAL-OUT tippen.

    Mein Messgerät stellt ja eine kapazitive Last dar, so kann ich eigentlich garnicht "vernünftig" messen.

    Wenn ich den Oszillator nun mit einem Ziehkondensator abgleichen möchte, bräuchte ich einen entsprechend
    "richtigen" Messaufbau. Wie würde so etwas aussehen ?

    Irgendwie extrem hochohmig auskoppeln mit eine FET könnte ich mir vorstellen.

    Da gibt es sicher schon diverse Erfahrungen und ich würde mich freuen, wenn Ihr mir Tipps geben könntet.

    Meinem Frequenzzähler von Voltcraft trau ich eh nur bis zu 3ten Stelle, es geht mir auch nur um das Prinzip.

    Wenn ich es genau haben möchte , würde ich mir eh einen TCXO kaufen.

    Siro

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo

    Wie du zum schluss richtig herausgefunden hast liegt es an deinem Messgeraet.
    Obwohl die Werte schon ganz gut aussehen (nur ein paar hundert Herz unterschied)

    Der eigentliche Oszillator im MC ist ein einfacher Inverter.
    D.H. Eingangsfrequenz und Ausgangsfrequenz sind identisch nur um 180Grad+Gatterdurchlaufzeit phasenverschoben.

    Der frequenzbestimmende Quartz ist temperaturabhaengig (weil mechanisch) und kann zusaetzlich mit den beiden kleinen GND Kondensatoren "gezogen" werden.

    73
    Ich bin keine Signatur, ich putz hier nur ....

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Ich möchte nur meinen Vorredner etwas ergänzen. Die Temperaturabhängigheit allen sehr genauen HF Oszillatoren kann man nur durch Kondensatoren mit nötigem Temperaturbeiwert ("temperaturkoeffizient") optimieren. Aus eigener praktischer Erfahrung kann ich sagen, dass Lufttrimmer am Temperaturstabiltesten Kondensatoren sind.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Habt schonmal vielen Dank für Eure Antworten.

    Ich meinte eher, wie bzw. wo fasse ich den Messwert an damit er nicht unnütz verfälscht wird.
    Deshalb war ich der Meinung am XTAL-Out zu messen wird genauer als am XTAL-In. Reine Vermutung natürlich.

    Die Temperaturabhängigkeit ist natürlich auch da.

  5. #5
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Die kleinste Belastung zur Ankopplung erreicht man durch kapazitive Annäherung der Messpitze bis zu einem stabilen Ausgabewert. Je nach Empfindlichkeit des Messgerätes kann die Belastung damit schon recht gering werden.

    Die nächste Stufe ist dann ein Vorverstärker, ein Fet mit geringer Kapazität als Soucefolger, eben auch mit geringster Ankopplung.

    Besser wird es noch wenn man die Kapazität der Messonde kennt und den Wert schaltungstechnisch kompensiert:
    Nach der Messung für den Betrieb eine entsprechende Kapazität an der Stelle einfügen.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Die Frequenzänderung wird von den Oszillator belastender Kapazität verursacht. Deshalb würde ich empfehlen an Quarz einen Puffer anschließen mit praktisch keiner Eingangskapazität, wie aktiver Tastkopf. Das könnte man selber basteln, falls fertiger zu teuer ist. Nur als Beispiel: http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=44240 .
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Ja sowas in der Art dachte ich. Hab zwar die Schaltung nicht wirklich verstanden , aber durch den Mosfet habe ich wohl eine recht hochohmige Ankopplung.
    Ich danke Dir PICture.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Warum muss eigentlich am Quarz gemessen werden? Manche Controller haben einen Clockout Ausgang, selbst ein einfaches Pin-Wackel-Programm sollte genügen. Dort kann man die (geteilte) Quarzfrequenz ohne Belastung messen.

    Gruß, Michael

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hast Du völlig recht Michael, manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
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    Hallo,
    wie verlässlich der Frequenz-Messwert ist, hängt auch davon ab, wie stabil die Referenzfrequenz im Frequenzzähler ist. Die Genauigkeit/Stabilität des Messgeräts muss natürlich höher sein. Im Messgerät muss z.B. ein OCXO (https://de.wikipedia.org/wiki/Quarzofen) verbaut sein.
    Warum muss die Quarzfrequenz so genau bekannt sein? Spielt die Drift auch eine Rolle?
    Grüße, Bernhard
    "Im Leben geht es nicht darum, gute Karten zu haben, sondern auch mit einem schlechten Blatt gut zu spielen." R.L. Stevenson

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