Svenska ElektronikForumet

Jag ställer denna fråga med en aning ignorans till gällande regler om konsultering av manualer, datablad och dyligt just därför att detta är mitt första inlägg och någonstans måste man väl börja?

Hur fungerar en kristalloscillator? Hur "driver" en uP kristallen till exempel? Finns det något smidigt och "rent" sätt att multiplicera frekvensen på en kristall?

Lite snabb presentation av mig eftersom jag är "ny":

Första riktiga mötet med elektrnik kom i tredje ring (2002) då jag var inblandad i ett projekt där vi konstruerade en nummerpresentatör kopplad till dator (WOW ). När någon ringde hördes MS-Sam läsa upp adressen till abonnenten (hämtat från eniro med lite gott c++). Det var användbart att kunna blocka nummer samt få adressen uppläst, tyvärr användes systemet endast ett tiotal gånger.

I början av förra sommaren tog mitt intresse för elektronik riktig fart, Microchips PIC öppnade helt nya dörrar. Likt de flesta (?) skedde mitt första möte (2003) med en f84 (tyvärr ). Jag behövde en drivning av två servos som skulle styra en webbkamera i x-y-led för att sedan med hjälp av en dator sikta på föremål i rörelse. Allt gick kalas förutom att två integraltecken på följd såg mystiskt ut, det fick istället bli så att den jagade föremål av en förutbestämt färg. Optiskt flöde med allt tillhörande var untanför mitt kunnade då.

En tråkig sak (ironi) är att detta forum huserar extremt kompetenta människor vilket i mitt fall alltid har resulterat i att frågor enkelt har besvarats genom följande system [datablad/manual/litteratur->google->sökfunktion på forumet]. Tidigt denna sommar började jag med etsning och ytmonterade komponenter, återigen tack vare detta forum blev mitt första kort perfekt...suck...var ligger utmaningen?

Nu är tanken att jag ska hållas här som annat än observatör med lite sporadiska inlägg här och där. Tyvärr känns det redan som jag sänkt kvaliten med denna synes meningslösa inlägg när det redan finns en tråd för presentationer, en gammal tråd som jag skulle hamna sist i och ingen skulle läsa.

Tack för all hjälp hittils!

Det finns en tråd för presentationer här

Kort.

En kristall är en nogrant slipad kisel stav som har en viss resonansfrekvens.

Jämför med en "stämgaffel", alltså den typ som man slår mot handen och får en nogrant betsämd ton (normal-A, 440 Hz t.ex)

Tillsammans med de två "last kondensatorerna" kommer kristallen att utgöra ett filter som vid en viss noggrant bestämd frekvens fasvänder signalen 180 grader. Inne i (t.ex) en PIC sitter en annan 180 graderes fasvändande förstärkare. Detta tillsmmans kommer att medföra att det hela "svänger" med den resonansfrekvens som kristallen har.

"Finns det något smidigt och "rent" sätt att multiplicera frekvensen på en kristall?"

Man *kan* få en kristall att svänga på multiplar av grundfrekvensen men då skall det vara speciella "övertons kristaller" som är konstruerade för det.

Men, vad är problemet igentligen ??
Gör bara som det står i databladet så fungerar det !

Trevlig presentation!

En kristall fungerar ungefär som en parallellresonanskrets (eller serieresonanskrets, men det är ovanligare).

En "vanlig" parallellresonanskrets består av en parallellkopplad spole och en kondensator, och vid en viss frekvens (resonansfrekvensen) blir strömmen och spänningen i kretsen i fas med varandra.

En kristall har dock betydligt högre Q-värde (branthet) än en parallellresonanskrets, och det gör att frekvensen blir mer exakt.

När det gäller att få svängning på kristallen används kretsar för att fasvrida signalen så mycket att kretsen kommer i självsvängning, och kristallen börjar svänga med sin resonansfrekvens.

Bra dokument om kristaller:
www.scapro.se/text/jauchkristallara.pdf

Hur "kickas" kristallen igång av en uP?

"Men, vad är problemet igentligen ??"

Jag har aldrig haft problem med kristallen utan det har alltid fungerat, även då jag rört mig utanför specifikationera i databladet. Därav har jag aldrig brytt mig om kristallen. Numera offrar jag lite precision mot att slippa kristallen och kör med den interna resonatorn.
Tanken var att det skulle vara skoj att veta samt att andra likt mig kanske inte brytt sig tidigare.
Tack för svaret btw!

EDIT: Förtydligande

Som vilken annan resonanskrets med en förstärkning större en 1, den kommer spontant att självstarta. Dock så kan det ta ett litet tag innan kristallen och oscilatorn har stabiliserat sig, det är därför som PICarna har en Osc startup timer på ca 1000 cykler då den hålls i "reset".

Nyare PICar har även en "two speed startup", där den startar direkt på intosc och sedan när kristalloscilatorn är stabil (en flagga i ett register talar om det), så switchas driften över till kristallen. Bra för low-power applikationer, eftersom processorn kan börja göra "nytta" direkt när den startar...

Vill du multiplicera frekvensen från en kristall kan du använda dig av en PLL (Phase Lock Loop). Väldigt kort sammanfattat skapar den en egen mycket högre frekvens som den hela tiden trimmar i jämförelse med kristallens frekvens för att vara precis så exakt som kristallen är.

Som 4 x PLL'en i PIC18 serien. t.ex

10 Mhz kristall => 40 Mhz oscillator.

Varför gör man så ?
En anledning är för att få mindre RFI (radiostörningar) från kretskortet.