Hallo, derzeit benutze ich entweder einen Oszillator oder einen Quarz zur Takterzeugung. Was mach ich aber, wenn ich z.B. 25,179 MHz brauche? Oder irgendeine andere ungewöhnliche Frequenz? Es muss doch eine Schaltung geben, die durch Variation von R und C einen genau berechenbaren Takt erzeugt, oder? Ich habe auf dieser Seite eine Variante mit Invertern gefunden. Aber wie berechne ich die Frequenz und wie hoch kann sie maximal werden? http://www.dieelektronikerseite.de/Lections/Taktgeber%20-%20Herzschrittmacher%20der%20Elektronik.htm Viele Grüße Sebihepp
>derzeit benutze ich entweder einen Oszillator oder einen Quarz >zur Takterzeugung. Was mach ich aber, wenn ich z.B. 25,179 MHz >brauche? Einen Quarz mit der Frequenz beschaffen und einsetzen. Oder mittels PLL aus einem Referenztakt diese Frequenz erzeugen. >Es muss doch eine Schaltung geben, die durch Variation von >R und C einen genau berechenbaren Takt erzeugt, oder? Genau ist hier relativ. Einen ungefaehren Takt kann man schon daraus gewinnen aber halt keine Quarzgenauigkeit. >Ich habe auf dieser Seite eine Variante mit Invertern gefunden. >Aber wie berechne ich die Frequenz und wie hoch kann sie maximal >werden? Das haengt von den eingesetzten Gattern ab welche Verzoergerungszeit die haben. Die Frequenz kann man durch kenntnis der Schaltschwellen der Gatter und einer DGL b.z.w deren Loesung exp(-t/T) berechnen. Auch sind die Formeln dafuer in der Literatur bekannt. Gruss Helmi
> Es muss doch eine Schaltung geben, die durch Variation von > R und C einen genau berechenbaren Takt erzeugt, oder? Gib Dich nicht der Illusion hin, dass Du mit diesen Schaltungen eine exakte Frequenz bekommst. Mit Quarzen kann man mit minimalem Aufwand eine gute Frequenzgenauigkeit und -stabilität bekommen, aber eben nur die Frequenz, für die ein Quarz gemacht ist. (Ja ja, ich weiß, es gibt Oberwellen, Teiler, PLLs, aber das spielt für die Frage nicht die wesentliche Rolle.) Wenn Du einen Taktgenerator mit R und C aufbaust, kann das Ergebnis nicht genauer sein als das R und das C zusammen - eher noch ungenauer, weil die restliche Schaltung auch einen Einfluß hat, der sich von Fall zu Fall oder von Temperatur zu Temperatur unterscheiden kann.
Wenn du häufig "krumme" Frequenzen brauchst, nimm einen DDS-Generator. Das selberbauen auf Lochrasterplatine ist wegen der SMD-ICs und der hohen Frequenzen ein Problem, allerdings gibt es bei den üblichen Verdächtigen vorbestückte Bausätze zu kaufen. Alternativ kannst du auch mal in den Funkamateur schauen, da gab es letztens ein Projekt dazu. Oder falls du nur Frequenzen ab 10MHz brauchst, kaufst du im Funkamateur Onlineshop am besten gleich einen FA-SY Nr. 1. Das ist ein programmierbarer Quarzoszilator von 10-160MHz.
Danke für die Antworten. 25,179 MHz ist der Pixeltakt einer VGA Grafikkarte bei 640x480. Ich überlege mal, ob nicht auch 25 MHZ ausreichend genau sind. Und wie kann ich Frequenzen über 100 MHz erzeugen? Dafür finde ich auch keine Quarze mehr. Zum Beispiel 266 MHz. Ich habe auch etwas von Frequenzverdopplern gehört. Mir ist zwar schleierhaft, wie das funktionieren soll (Das Gerät müsste ja in die Zukunft schauen, wie lange die Periode nun ist), aber vlt. kann ich damit zumindest die höheren Frequenzen erstellen. Viele Grüße Sebihepp
>Und wie kann ich Frequenzen über 100 MHz erzeugen? Dafür finde ich >auch keine Quarze mehr. Zum Beispiel 266 MHz. Das geht mit Verdopplern , PLL . >Ich habe auch etwas von Frequenzverdopplern gehört. Mir ist zwar >schleierhaft, wie das funktionieren soll (Das Gerät müsste ja in >die Zukunft schauen, wie lange die Periode nun ist), aber vlt. >kann ich damit zumindest die höheren Frequenzen erstellen. Na die Zeitmaschine ist noch nicht erfunden. Schoen waers dann wuerde ich endlich Lotto spielen. Aber Spass beiseite. Jede nicht sinusfoermige Schwingung setzt sich sich aus der Grundschwingung und Oberwellen zusammen. Das hat schon ein Herr Fourier vor ueber 200 Jahren mathematisch erkannt. Diese Oberschwinungen stehen in einem bestimmten Verhaeltnis zur Grundschwingung. Nehmen wir mal ein Rechteck von 1KHz. Da hast du die Grunsschwingung mit 1 KHz drin aber auch Oberschwingungen mit 3 KHz , 5 KHz , 7 KHz usw. Im Prinzip bis in die unendlichkeit. Um jetzt 3 KHz zu erzeugen brauchst du nur die Oberschwingung mit 3 KHz ueber ein Filter auszufiltern und du hast deine 3 KHz. Wenn man einen Sinus auf eine Basis-Emitter strecke gibt wird er je nachdem wie der Arbeitspunkt eingestellt ist mehr oder weniger verzerrt dabei enstehen dann Oberschwingungen. Eine vervielfacher Stufe filtert dann die entsprechende Oberwelle raus. Da aber die einzelnen Amplituden bei hoeheren Frequenzen hin abnehmen ist dieses Prinzip in der Praxis bis 7 oder 9 Oberwelle begrenzt. Wie man mehr kann man das mehrfach machen. Das andere ist die PLL. Bei der wird ein auf niederiger Frequenz laufender Referenzoszillator genommen und ein bei hoher Frequenz laufender Spannungsgesteuerter Oszillator (VCO). Das Signal des VCO wird jetzt mit hilfe von Teilerketten auf die Frequenz der Referenz runtergeteilt und mit damit verglichen. Die Abweichungen steuern den VCO dann in der Frequenz nach. Auch hier ist erstmal das ganze auf ganzzahlige Vielfache der Referenz beschraenkt. Es gibt zwar auch Tricks wenn man gebrochene Teilerverhaeltnisse realisiert aber das wuerde jetzt hier zu weit fuehren.
> Es muss doch eine Schaltung geben, die durch Variation von > R und C einen genau berechenbaren Takt erzeugt, oder? >Gib Dich nicht der Illusion hin, dass Du mit diesen Schaltungen eine >exakte Frequenz bekommst. Naja, LC-Systeme kriegt man schon recht genau, aber dann ist das nicht ein IC und etwas Gemuese, sondern eine Menge HF-Mechanik... auch mit RC geht sicher einiges, aber dann muss man vor allem die Schaltschwellen praezise halten (LC und Quarze haben wirkliche Resonanzen, bei RC steht immer alles im Verhaeltnis zu Spannungen); ausserdem gibts die ueblichen analogen Probleme (Temperaturkoeffizienten, Linearitaet, Einstellorgane, Alterung, ....)
@Helmut Lenzen Danke. Dein Beitrag ist sehr verständlich. Den Trick mit den Ober- schwingungen kann ich demnach nicht bei Sinuswellen anwenden, richtig? Ich werde mich weiter über PLL informieren. Was ist denn so die höchste Frequenz mit einem PLL, wenn ich einen 1MHz Oszillator verwende? Viele Grüße Sebihepp
> Den Trick mit den Oberschwingungen kann ich demnach nicht bei > Sinuswellen anwenden, richtig? Richtig. Man kann den Sinus aber verzerren (z.B. mit einer Diode), um Oberschwingungen zu produzieren.
Sebastian Hepp schrieb: > derzeit benutze ich entweder einen Oszillator oder einen Quarz > zur Takterzeugung. Was mach ich aber, wenn ich z.B. 25,179 MHz > brauche? Oder irgendeine andere ungewöhnliche Frequenz? > Es muss doch eine Schaltung geben, die durch Variation von > R und C einen genau berechenbaren Takt erzeugt, oder? Mit RC-Oscillatoren kannst Du 25,179 MHz voll abschminken. Du kannst etwa 25MHz +/-0,5MHz erreichen. Peter
Hallo PLL geht bis viele GHz. Wird z.B. so in PCs und z.B. Sat-Receivern gemacht. Wie Helmut Lenzen schon schrieb geht auch die Verwendung von Oberwellen. Ich habe vor Jahren mal einen Oszillator für das 13cm Band so aufgebaut. Angefangen mit einem 32MHz Quarzoszillator, gefolgt von verzerrenden Verstärkern mit abgestimmten Resonanzkreisen. Aktuell würde ich es mit einer PLL machen.
@Heiner Bm Ich habe gerade diesen IC gefunden: ICS501 Er ist ziemlich einfach anzusteuern und kann den Takt veracht- fachen. Um die gewünschten hohen Frequenzen zu erzeugen, kann ich ja mehrere hintereinander schalten. Als Oszillator nehme ich dann 1 MHz.
>Den Trick mit den Ober- >schwingungen kann ich demnach nicht bei Sinuswellen anwenden, richtig? Bei Sinus nicht. Wenn du aber den Sinus auf eine Verstaerkerstufe gibt und den Arbeitspunkt des Transistor in den Kennlinieknick legt , verzerrt er und du erhaelts Oberschwingungen. Es gibt da auch eine Berechnungsgrundlage zu wo der Arbeitspunkt b.z.w die Vorspannung des Basis-Enmitter Strecke liegen muss damit eine bestimmte Oberwelle maximal wird. Ist allerdings mit einiges an Mathematik verbunden. >Ich werde mich weiter über PLL informieren. Was ist denn so die >höchste Frequenz mit einem PLL, wenn ich einen 1MHz Oszillator >verwende? Das haengt davon ab welche hoechste Frequenz dein Teiler zulaesst. Mit speziellen IC sind da bis einige GHz moeglich. Auch darueber hinaus gibts noch Schaltungstricks um da noch mehr zu erreichen (Mischer , Verdoppler). Dein 1MHz als Referenz bestimmt lediglich die Aufloesung deiner Frequenzeinstellung , in dem Fall 1MHz. Deshalb nimmt man eine kleinere Referenzfrequenz .
>Um die gewünschten hohen Frequenzen zu erzeugen, kann ich >ja mehrere hintereinander schalten. Als Oszillator nehme ich dann >1 MHz. So einfach geht das aber nicht. Erstens ist die Frage zu klaeren ob das IC das mitmacht bezueglich der Frequenzen. Zweitens nimmt der Phasenjitter im Ausgangssignal von Stufe zu Stufe zu. PLLs haben einen Nachteil das AUsgangssignal ist nicht so Spektral rein wie das Eingangssignal. Das aussert sich z.B. in dem das Signal auf dem Skope leicht zittert. Wenn du das jetzt mehrfach machst muliplizierst du jedes mal diesen Jitter mit. Also lass das.
Für komische Frequnenzen kann man solch einen komischen, programmierbaren Quarzoszillator nehmen: http://www.epsontoyocom.co.jp/english/product/OSC/programmable.html Cheers Detlef
Eine ganz andere Möglichkeit ist auch, sich einen Quarz schleifen zu lassen. Im Amateurfunkbereich gibt es durchaus Anbieter für sowas.
"Mit RC-Oscillatoren kannst Du 25,179 MHz voll abschminken. Du kannst etwa 25MHz +/-0,5MHz erreichen." Naja, nehmen wir mal einen MC1658, ordentliche Kondensatoren (Styroflex, Polysulfon), und Spindeltrimmer... das wird zwar nicht SO exakt aber doch wesentlich exakter als +-0.5MHz ...
Von Maxim gibt es auch was programmierbares (über I²C): http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/5634 Hans
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