Schwinung am Quarz messen?

[MichWuhr]

Hallo Leute,

Ich versuche grade mit dem Oszilloskop zu messen, ob mein 4,000 Mhz Quarz am AVR schwingt.

an den Quarzanschlüssen hängen noch 2 33pF Kerkos.


Wenn ich den Masseclip an GND pack und dann auf eines der Beinchen vom Quarz geh mess ich nur eine Frequenz von ca 4 Mhz und am anderen Beinchen 1 Mhz?

Wenn ich den AVR dann vom Sockel abzieh und dann nochmal an den Beinchen messe bekomm ich gar kein Signal...

Würde mich freuen, wenn mir jemand erklärt warum das so ist?

danke

lg Michael

[Hubert.G]

Der Oszillator ist im AVR drinnen, der Quarz alleine schwingt nicht.
Mit den Fusebits Low-Frequenz, Medium-Frequenz und High-Frequenz passt du den Oszillator an die Quarzfrequenz an, damit dieser optimal schwingt.

[Besserwessi]

Der Quarz-Oszillator ist relativ empfindlich und kann schon durch die kapazität des Tastkopfs gestört werden. Es kann also passieren das ein Oszillator die Frequenz ändert (aber kaum von 4 MHz auf 1 MHz da würde schon sehr viel zu gehören), aufhört zu schwingen, oder auch erst anfängt zu schwingen wenn man den Tastkopf ran hält. Zum Messen am Quarz sollte man nur in die Nähe des Quarz gehen - das reicht normal um die Frequenz zu sehen. Alternativ ein schwache Kopplung über einen kleinen Kondensator (z.B. 1 pF) , aber auch das kann schon etwas ändern. Mit einem 1:10 Tastkopf kann es noch gerade so gehen, das ist aber schon eine deutliche Störung.

Was für ein Taskopf oder Kabel wurde benutzt ? Um auf 1 MHz zu kommen wäre schon eine hohe Kapazität nötig und dann ist es eher unwahrscheinlich das es noch schwingt.

[MichWuhr]

Also die Fusebits wurden schon richtig gesetzt, an denen kann es nicht liegen...

sind die 33pF denn ok oder ist das zu viel für den Quarz? Wie dimensioniert man eigentlich die Kerkos? an einem 8 Mhz Quarz hab ich 22pF dran und der gibt auch an allen beiden Pins 8 Mhz aus.


Ich benutze hier ein UNI T DSO mit eine 1:10 Tastkopf

[Hubert.G]

Laut Datenblatt sollten es 22 bis 27p sein, allerdings ist die Layout bedingte Kapazität auch zu berücksichtigen.
Ich bin daher eher für 22p.
In engen Grenzen kann man mit diesen Kondensatoren auch die Frequenz beeinflussen.

[oZe]

Ich möchte den Thread nicht vom Thema abbringen aber ich würd gerne mal eine Zwischenfrage stellen:
Mir ist klar das ein Quarz mit einer bestimmten Freuquenz schwingt aber wie genau kann ich mir das vorstellen? Liegt an den Quarzpins sowas wie ein Rechteckt mit bestimmter Frequenz an wenn die Pins über die passenden Kapazitäten an Masse liegen? Kann man das mit einem Oszilloskop überhaupt sichtbar machen so wie MichWuhr das vor hat?
Würde mich einfach mal interessieren.

[Besserwessi]

Der Tastkopf kann auch noch mal 10 pF dazu geben. Das könnte dann mit den 33 pF die schon dran sind zu viel werden.


Der Quarz verhält sich ähnlich wie ein Schwingkeis mit sehr hoher Güte, d.h. geringer Dämpfung. Ohne extra Schaltung (Oszillator) schwingt da nichts. Der Aktive Teil der Oszillatorschaltung ist im µC - erst damit zusammen bekommt man eine Schwingung. Die Spannung an beiden Pins wird ein mehr oder weniger stark verzerrter Sinus sein.

Etwas besser sichtbar kann man das Verghaten des Quarz machen, wenn man externe Rechecksignal mit niedreiger Frequenz (z.B. 1 kHz) zur Anregung nutzt. Also den Quarz an einer Seite nach GND und an der anderen Seite messen, und einen kleinen Kondensator (z.B. 1-30 pF) an das Rechtecksignal. Man sollte dann nach jeder Flanke eine Abklingende Schwingung sehen.

[MichWuhr]

Hey,

Also ich hab den Quarz jetzt zum laufen gebracht:

22pF Kerkos dran und jetzt kommt auch ein "etwas Spitzer" Sinus aus beiden Pins vom Quarz raus. Natürlich mit einer Frequenz von 4,00 Mhz.

Was mich jetzt noch ein wenig verwirrt ist der DC Anteil. Der ist nämlich bei einem Pin etwas höher als bei dem anderen?

[Besserwessi]

Der Quarz läßt kein DC durch - der ist bei niedrigen Frequenzen (hier unter ca. 3,9 MHz wie ein kleiner Kondensator von vielleicht 10 pF). Der DC Pegel wird vom µC vorgegeben.