Mám krystalový oscilátor a jde mi u něj o stabilitu(řádově 1*10^-7 ale je mi jasné že jsem limitovám krystalem). Z literatury je jasné že čím větší výkon se bude ztrácet na krystalu tím větší bude posun frekvence což by až zas tak nevadilo ale zároveň při stejné relativní změně buzení více projeví změna kmitočtu.
V simulaci na PC mi vyšla velikost buzení 0,35mW, velikost buzení je omezena antiparalelně zapojenými diodami. Ještě více mohu zmenšit buzení změnou dělícího poměru kapacitního děliče na zhruba 0,1-0,2mW. Jenže pak je otázka jestli bude oscilátor spolehlivě kmitat a bude splněna oscilační podmínka....
Jaké používáte buzení vy? A jak jej měříte v již hotovém zapojení? Principiální schéma viz obrázek.
Báze je oproti obrázku napájena z děliče napětí 2x 2k .
http://www.edisk.cz/stahni/68743/oscila ... .07KB.html
frekvence bude 20MHz nebo 100MHz.
samozřejmě - celý oscilátor je vhodně termostatovaný pomocí termistorového můstku
krystalový oscilátor - zatížení krystalu
Moderátor: Moderátoři
Já bych tohle asi neřešil. Když budeš mít napájecí napětí stabilizovaný a celý obvod mít při stabilní teplotě, tak to snad nějak půjde. Při tom snižování úrovně signálu bych se totiž zase bál, že elektromagnetické rušení zvenku ti bude s tou frekvencí hodně cvičit. Takže moc malý signál taky není dobrý. Kde je optimum, těžko říct.
piitr píše:Kde je optimum, těžko říct.
Krystal potřebuje co nejmenší možné buzení, potom bude pracovat v optimálním režimu. Je potřeba najít ono optimum, protože je pro každý krystal jiné. Pokud je buzení malé, oscilátor se nerozběhne. Pokud je zbytečně veliké, nevyužijí se plně jeho vlastnosti. Takže to chce mít možnost buzení nastavit.
Stabilizace a filtrace napájení, stínění a dobrý termostat je samozřejmost při těchto nárocích. Zrovna tak jako oddělovací stupeň.
Zapojení krystalového oscilátoru v BM641,BM520 či BM642 jsem již našel a postavil, problém je ,že tam byly vybírány kondenzátory tak aby se jejich teplotní závislost vyrušila a termostatoval se jenom krystal. Speciální kondenzátory či výběr ze standartních nepřipadá v úvahu. Navíc zapojení je pro 10MHz a já potřebuji 100MHz, s tím že případně budu násobit frekvenci 5x a základní oscilátor bude na 20MHz.
To co zde napsala Variola je pravda, jen by mě zajímalo v jakých mezích se pohybujete.
Těch 10^-7 je dejme tomu za den, k tomu aby to bylo za rok by se musel krystal nechat továrně vystárnout a já jsem omezen finančně ohledně své diplomky.
Krystal si nechám vyrobit na zakázku, takže si mohu zvolit ztrátový odpor i teplotní křivku krystalu.
To co zde napsala Variola je pravda, jen by mě zajímalo v jakých mezích se pohybujete.
Těch 10^-7 je dejme tomu za den, k tomu aby to bylo za rok by se musel krystal nechat továrně vystárnout a já jsem omezen finančně ohledně své diplomky.
Krystal si nechám vyrobit na zakázku, takže si mohu zvolit ztrátový odpor i teplotní křivku krystalu.
Mas zapojeni normalu BM642?? Docela rad bych ho videl (a nejlip ten normal mel 
), mam jen BM642C....
Pozadavek 10^-7 sice nejsou atomove hodiny, ale taky uz to neni neco, co se da udelat s prstem v nose. Nejaky vyber kondezatoru - tedy jejich materialu s ohledem na teplotni zavislost by to chtelo - proc to nepada v uvahu? Nejlip i tehdy, bude-li se termostatovat (nejlip dvojity termostat
). Ma to byt teplotne kompenzovane nebo primo termostatovane?
Nejsem expert na KJ ani KO, ale myslim, ze prinejmensim z hlediska stability bude lepsi mit oscilator kmitajici za zakladni frekvenci KJ. A kdyz uz se zvazuje nasobeni 5x neni problem pridat jeste 2x a muzu jet na tech 10MHz, kde existuji osvedcena zapojeni.
), mam jen BM642C....
Pozadavek 10^-7 sice nejsou atomove hodiny, ale taky uz to neni neco, co se da udelat s prstem v nose. Nejaky vyber kondezatoru - tedy jejich materialu s ohledem na teplotni zavislost by to chtelo - proc to nepada v uvahu? Nejlip i tehdy, bude-li se termostatovat (nejlip dvojity termostat
). Ma to byt teplotne kompenzovane nebo primo termostatovane?
Nejsem expert na KJ ani KO, ale myslim, ze prinejmensim z hlediska stability bude lepsi mit oscilator kmitajici za zakladni frekvenci KJ. A kdyz uz se zvazuje nasobeni 5x neni problem pridat jeste 2x a muzu jet na tech 10MHz, kde existuji osvedcena zapojeni.
násobit chci co nejméně, jelikož při násobení vzrůstá fázový šum, který musí být u zařízení malý. Oscilátor je jen první článek řetězce, nakonec se bude násobit až na 10,3GHz, což ovšem už moje starost není.
Právě jde o to jestli bude fázový šum menší při použití krystalu na základním kmitočtu s vyšším Q a tedy nižším fázovým šumem který se ovšem zvýší násobením, nebo když se bude oscilátor provozovat přímo na 100MHz bez násobení. To se proměří.
Oscilátor bude celý komplet termostatovaný, takže kondenzátory nemusím vybírat. Nemám možnosti jako TESLA abych někde koupil kondenzátory s kladným a záporným teplotním koeficientem a nějak to proměřoval. Oscilátor bude teplotně svázán s krystalem a termostatován, tím se potlačí i teplotní závislost cívky. Vše v SMD.
Jinak 20MHz verzi jsem již postavil, buhužel šlo měřit jen 1 hodinu, změny kmitočtu byly po náběhu krystalu čítačem BM641 téměř neměřitelné, chce to další digit. Tím jsem také přišel na těch 10^-7, v zadání přesnost zadanou nemám.
Schéma na BM642 je podle mě stejné jako na BM642C, alespoň co si myslím. Nejdokonalejší termostatovaný oscilátor co jsem viděl je v BM526 , ten má i regulaci buzení a termostat je velmi dokonalý. Na 5MHz.
Ma to byt teplotne kompenzovane nebo primo termostatovane? - termostatované
Právě jde o to jestli bude fázový šum menší při použití krystalu na základním kmitočtu s vyšším Q a tedy nižším fázovým šumem který se ovšem zvýší násobením, nebo když se bude oscilátor provozovat přímo na 100MHz bez násobení. To se proměří.
Oscilátor bude celý komplet termostatovaný, takže kondenzátory nemusím vybírat. Nemám možnosti jako TESLA abych někde koupil kondenzátory s kladným a záporným teplotním koeficientem a nějak to proměřoval. Oscilátor bude teplotně svázán s krystalem a termostatován, tím se potlačí i teplotní závislost cívky. Vše v SMD.
Jinak 20MHz verzi jsem již postavil, buhužel šlo měřit jen 1 hodinu, změny kmitočtu byly po náběhu krystalu čítačem BM641 téměř neměřitelné, chce to další digit. Tím jsem také přišel na těch 10^-7, v zadání přesnost zadanou nemám.
Schéma na BM642 je podle mě stejné jako na BM642C, alespoň co si myslím. Nejdokonalejší termostatovaný oscilátor co jsem viděl je v BM526 , ten má i regulaci buzení a termostat je velmi dokonalý. Na 5MHz.
Ma to byt teplotne kompenzovane nebo primo termostatovane? - termostatované
Takze to budes delat 2x (s nasobenim a bez) a porovnavat vysledky?
Ty kondenzatory s ruznymi zanamymi teplotnimi zavislostmi se bezne delaly, slo jen o to je vhodne nakombinovat. Mozna se to dela porad, ale uznavam, ze pro bezneho smrtelnika je dostupnost nestandardnich soucastek problematicka.
Ad) SMD - jak jsou na tom kondenzatory se zmenou kapcity pri mechanickem napeti?? Ja jsem tuhle resil dif. zesilovac a kdyz jsem mel pomerne vysoke souhlasne napeti, narazil jsem na problem presnosti odporu (vybirane z rady), konkretne na to, ze zaclo mit vliv to, ze kdyz se na desku lehce zmacklo, cele se to rozjelo, stejny vliv melo i pajeni - zalezelo jak se to hralo a jak to chladlo a jake tedy pak bylo vysledne mech. napeti. Proste se to chovalo jako tenzometricky mustek
. Jak jsou na tom kondenzatory?
BM642 ma proti 642C podle oznaceni jiny normal (skoro o rad stabilnejsi, jestli se nepletu), jaka je odlisnost netusim.
BM526 - nejak si nevybavuju, co to je?
Ty kondenzatory s ruznymi zanamymi teplotnimi zavislostmi se bezne delaly, slo jen o to je vhodne nakombinovat. Mozna se to dela porad, ale uznavam, ze pro bezneho smrtelnika je dostupnost nestandardnich soucastek problematicka.
Ad) SMD - jak jsou na tom kondenzatory se zmenou kapcity pri mechanickem napeti?? Ja jsem tuhle resil dif. zesilovac a kdyz jsem mel pomerne vysoke souhlasne napeti, narazil jsem na problem presnosti odporu (vybirane z rady), konkretne na to, ze zaclo mit vliv to, ze kdyz se na desku lehce zmacklo, cele se to rozjelo, stejny vliv melo i pajeni - zalezelo jak se to hralo a jak to chladlo a jake tedy pak bylo vysledne mech. napeti. Proste se to chovalo jako tenzometricky mustek
. Jak jsou na tom kondenzatory?
BM642 ma proti 642C podle oznaceni jiny normal (skoro o rad stabilnejsi, jestli se nepletu), jaka je odlisnost netusim.
BM526 - nejak si nevybavuju, co to je?
Jeho fotka je na
http://www.zewel.tuliscz.com/meraky-brno.php
ovšem je špatně označen, má být BM526 místo bm529.
čítač do 100MHz, 9 digitů. IMS-1. Možnost předděličky do 1HGz. Podle mě je stabilitou na stejné úrovni nebo lepší jak BM642C. Nástupce je BM640 který má již IMS-2.
manuál k BM526 je na http://www.radiotechnikatabor.cz/tesla/
Ano, budu je stavět 2x.
Co se týče BM642, tak jsem jednomu chlápkovi co vyhrál dokumentaci na AUKRU napsal aby mi poslal schéma oscilátoru a je naprosto stejné jako u BM641.
http://www.edisk.cz/stahni/62324/str._1 ... .64KB.html
Mechanicky by se to snad namáhat nemělo, je to pevně spojeno, takže k nějakému prohýbání desky snad docházet nebude. Kondenzátory jsou typu NPO takže snad problémy nebudou. Problém je že běžně prodávané mohou mít jak kladný, tak záporný teplotní koeficient.
http://www.zewel.tuliscz.com/meraky-brno.php
ovšem je špatně označen, má být BM526 místo bm529.
čítač do 100MHz, 9 digitů. IMS-1. Možnost předděličky do 1HGz. Podle mě je stabilitou na stejné úrovni nebo lepší jak BM642C. Nástupce je BM640 který má již IMS-2.
manuál k BM526 je na http://www.radiotechnikatabor.cz/tesla/
Ano, budu je stavět 2x.
Co se týče BM642, tak jsem jednomu chlápkovi co vyhrál dokumentaci na AUKRU napsal aby mi poslal schéma oscilátoru a je naprosto stejné jako u BM641.
http://www.edisk.cz/stahni/62324/str._1 ... .64KB.html
Mechanicky by se to snad namáhat nemělo, je to pevně spojeno, takže k nějakému prohýbání desky snad docházet nebude. Kondenzátory jsou typu NPO takže snad problémy nebudou. Problém je že běžně prodávané mohou mít jak kladný, tak záporný teplotní koeficient.
-
jef111
- Příspěvky: 2131
- Registrován: 27 kvě 2006, 00:00
- Bydliště: okr. Olomouc
- Kontaktovat uživatele:
Ahoj chtěl bych zeptat jak jsi pokročil se stavbou toho oscilátoru. Budu teď taky stavět kmitočtový normál, na 24MHz do čítače.
Olovnatý cín je vhodný k pájení ale není k jídlu. Bezolovnatý cín je sice možné jíst ale nejde jím pájet
www.sigmaphon.cz
www.sigmaphon.cz
Ono není tak důležité absolutní zatížení krystalu, ale hlavně vliv okolních prvků, který je běžně úměrný výkonu pro buzení krystalu. Existují však můstková zapojení, která tento vliv do značné míry eliminují. Uvedu zapojení z publikce "Oscilátory a generátory" od autorů V.Vachala a L. Křišťan: (nějak se mi pořadí obrázků přehodilo)
-
jef111
- Příspěvky: 2131
- Registrován: 27 kvě 2006, 00:00
- Bydliště: okr. Olomouc
- Kontaktovat uživatele:
Já se přikláním spíš k některému z kmitočtových normálů čítačů Tesla. Nejvíc se mi zamlouvá normál z BM520/533 nebo s modernizovanou verzí vytápění z 640/641. Má to krátkodobou stabilitu 1x10^-9 což se mi líbí. BM526 a 642 mají kmitočtový normál příliš složitý, už by se mi nevlezl do čítače. Kondenzátory pravděpodobně nijak extra vybírané nebudou, to by měly označení 1ANxxxx a ony nemají. Jen bude potřeba použít stabilitové a vybrat přesné hodnoty v udávané toleranci.
Ovšem nejspíš bude nutné ty hodnoty kapacit změnit. Nevím ale jak, snad nepřímo úměrně s frekvencí?
Mám doma BM533 a tak jsem jej oměřil, jenže krystal nekmitá na sériové rezonanci jak se v dokumentaci píše, jelikož je na něm fázový posuv asi 90°, a na páté harmonické taky ne, jelikož jeho vlastní sériová rezonance je přesně na 10MHz, paralelní o nějakých 10Hz výš. Na 2MHz jak by odpovídalo úvaze o páté harmonické jsem nenaměřil vůbec nic.
Dál by mě zajímala zlomová teplota dnešních krystalů, v dokumentaci píší o 60°C ale jinde jsem zase četl o 50°C tak nevím tedy. V nabídkách obchodů se toho o prodávaných součástkách člověk moc nedozví...
Ovšem nejspíš bude nutné ty hodnoty kapacit změnit. Nevím ale jak, snad nepřímo úměrně s frekvencí?
Mám doma BM533 a tak jsem jej oměřil, jenže krystal nekmitá na sériové rezonanci jak se v dokumentaci píše, jelikož je na něm fázový posuv asi 90°, a na páté harmonické taky ne, jelikož jeho vlastní sériová rezonance je přesně na 10MHz, paralelní o nějakých 10Hz výš. Na 2MHz jak by odpovídalo úvaze o páté harmonické jsem nenaměřil vůbec nic.
Dál by mě zajímala zlomová teplota dnešních krystalů, v dokumentaci píší o 60°C ale jinde jsem zase četl o 50°C tak nevím tedy. V nabídkách obchodů se toho o prodávaných součástkách člověk moc nedozví...
Olovnatý cín je vhodný k pájení ale není k jídlu. Bezolovnatý cín je sice možné jíst ale nejde jím pájet
www.sigmaphon.cz
www.sigmaphon.cz
mjatovsky- ty zapojení co zmiňuješ jsou vhodné na nižší frekvence a jejich návrh je relativně složitý. Pokud by byl zájem, mohu zde přiložit návrh takového můstkového zapojení. Výhodou těchto zapojení je že "zdánlivě" zvyšují Q krystalu. Existuje i moderní "americká" verze na 10MHz.
jef111- krystal se navrhuje pro určitou zatěžovací kapacitu, nebo se navrhuje pro sériovou rezonanci. Pro příklad, pokud si GM koupíš krystal na 10MHz a budeš s ním pracovat v sériové rezonanci, musíš do série s ním zařadit kapacitu 30pF. Pak bude frekvence souhlasit. Sériovou kapacitou posouváš kmitočet směrem nahoru, sériovou indukčností směrem dolů.
pro změnu sériové rezonance platí:
Fs'=Fs*(1+0,5*(Ch/(Co+Cs)))
Kde Cs je sériová kapacita a Ch dynamická kapacita krystalu. Co parazitní kapacita krystalu.
Zapojení v BM520 a BM641 je zapojení Piercova oscilátoru, kde krystal kmitá mezi sériovou a paralelní rezonancí. Zjednodušeně se dá říci že pokud máš toto zapojení v základním tvaru tak by oba kondenzátory měli mít 60pF, tedy dvojnásobek udávané zatěžovací kapacity. jejich zvyšováním zmenšuješ zatěžování krystalu, ale je určitá max. velikost kdy již oscilátor přestane kmitat.
Pokud chceš opravdu stabilní oscilátor, budeš si asi muset krystal na zakázku vyrobit. Dlouhodobá stabilita "Ujíždění" krystalu u běžných typů v obchodě je v řádů ppm(1*10^-6) za rok.
Teplota obratu - lze zvolit úhlem řezu, když si vyrobíš krystal na zakázku, můžeš si ji zvolit. řekl bych že u běžných krytalů je nastavena na 40°C, kdy je v oblasti 0-40°C téměř konstantní kmitočet.
Mám o tom celou rozepsanou diplomku, ale asi by nebylo vhodné ji teď zveřejňovat.
Momentálně mě dělají největší starosti parazitní kmity v oblasti GHz.(asi jsem použil moc rychlé tranzistory)
Jeff - ta vzdálenost 10Hz mezi sériovou a paralelní rezonancí mi nesedí, já ji měl až několik kHz.
jef111- krystal se navrhuje pro určitou zatěžovací kapacitu, nebo se navrhuje pro sériovou rezonanci. Pro příklad, pokud si GM koupíš krystal na 10MHz a budeš s ním pracovat v sériové rezonanci, musíš do série s ním zařadit kapacitu 30pF. Pak bude frekvence souhlasit. Sériovou kapacitou posouváš kmitočet směrem nahoru, sériovou indukčností směrem dolů.
pro změnu sériové rezonance platí:
Fs'=Fs*(1+0,5*(Ch/(Co+Cs)))
Kde Cs je sériová kapacita a Ch dynamická kapacita krystalu. Co parazitní kapacita krystalu.
Zapojení v BM520 a BM641 je zapojení Piercova oscilátoru, kde krystal kmitá mezi sériovou a paralelní rezonancí. Zjednodušeně se dá říci že pokud máš toto zapojení v základním tvaru tak by oba kondenzátory měli mít 60pF, tedy dvojnásobek udávané zatěžovací kapacity. jejich zvyšováním zmenšuješ zatěžování krystalu, ale je určitá max. velikost kdy již oscilátor přestane kmitat.
Pokud chceš opravdu stabilní oscilátor, budeš si asi muset krystal na zakázku vyrobit. Dlouhodobá stabilita "Ujíždění" krystalu u běžných typů v obchodě je v řádů ppm(1*10^-6) za rok.
Teplota obratu - lze zvolit úhlem řezu, když si vyrobíš krystal na zakázku, můžeš si ji zvolit. řekl bych že u běžných krytalů je nastavena na 40°C, kdy je v oblasti 0-40°C téměř konstantní kmitočet.
Mám o tom celou rozepsanou diplomku, ale asi by nebylo vhodné ji teď zveřejňovat.
Momentálně mě dělají největší starosti parazitní kmity v oblasti GHz.(asi jsem použil moc rychlé tranzistory)
Jeff - ta vzdálenost 10Hz mezi sériovou a paralelní rezonancí mi nesedí, já ji měl až několik kHz.