Quarz-Oscillatoren

Schwingquarze haben 2 Resonanzfrequenzen, die sich nur geringfügig unterscheiden.
1. die Serienresonanzfrequenz
2. die Parallelresonanzfrequenz
Dabei liegt die Serienresonanzfrequenz immer etwas unterhalb der Parallelresonanzfrequenz.
Quarzhersteller geben meist die Serienresonanz an. Bei der Entwicklung ist darauf zu achten, dass nur eine Oscillatorschaltung in Serienresonanz auf der vom Quarzhersteller angegebenen Serienresonanzfrequenz zufrieden schwingen wird.


Bei diesem Quarzoscillator handelt es sich um die Pierce-Schaltung. Sie ist sehr einfach und eignet sich bestens zur Frequenzvervielfachung, wenn man den Schwingkreis auf das 3, 5, 7, 9-fache der Quarzgrundschwingung ausgelegen. Hierfür eignen sich Oberton-Quarze, die sich auch noch durch eine vielfache ungerade harmonische Schwingung anregen lassen. Der Quarz schwingt auf der Parallelresonanzfrequenz. Der Ausgang A darf nur sehr gering durch eine nachgeschaltete Stufe belastet werden.

Diese Quarzoscillatorschaltung ist kompromisslos für den Einsatz von Quarzen ausgelegt. Der Transistor Tr1 arbeitet in Basisschaltung mit ausreichender Spannungverstärkung. Der Quarz wird durch den niederohmigen Emittereingang abgeschlossen. Das verstärkte Signal wird am Kollektor entnommen. Der Transistor Tr2 in Kollektorschaltung ohne Spannungsverstärkung mit seinem hochohmigen Eingang belastet das Signal nur gering. Dafür ist der Emitter als Ausgang sehr niederohmig und belastbar. Damit ist der Quarz auch hier niederohmig abgeschlossen. Mit dem Trimmwiderstand R5 läßt sich die Amplitude des Rückkopplungsignals exakt so einstellen, daß der Quarzoscillator gerade noch zuverlässig anschwingt. Diese Schaltung ist wegen ihrer stabilen Arbeitsweise bestens als Quarztester geeignet. Der Quarz schwingt auf seiner Serienresonanzfrequenz und kann mit dem Trimmkondensator C2 geringfügig variiert und damit auf seine exakte Sollfrequenz eingestellt werden.

R1=10k, R2=4,7k, R3=2,2k R4=1k, R5=470Ohm, C1=22nF, C2=30pF, C3=22nF, Ub=5V, Tr1=Tr2=BC238(BC108). C1 und C3 sollten keramische Kondensatoren sein.


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