7-2013
HF-Praxis 7/2013
HF-Praxis 7/2013
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Quarze<br />
HF- und<br />
Mikrowellen Filter<br />
Made in Germany<br />
Ausführliche Informationen und<br />
Preise zu ausgewählten<br />
Beispielen finden Sie auf unserer<br />
Webseite: wainwright-filters.com<br />
Für ein individuelles Angebot<br />
kontaktieren Sie uns bitte.<br />
Bild 7: Qualitativer Zusammenhang zwischen dem kapazitiven Blindwiderstand von CL und der<br />
Frequenzänderung bei Ausnutzung der Parallelresonanz<br />
Standardquarze haben Werte<br />
von 20.000 bis 200.000. Das<br />
ist ungefähr das Tausendfache<br />
eines LC-Kreises. Daher rührt<br />
auch die hohe Frequenzstabilität<br />
von Quarzoszillatoren.<br />
Drive Level<br />
Darunter versteht man die bei<br />
Serien- oder Parallelresonanz<br />
aufgenommene Leistung des<br />
Quarzes. Sie wird in Wärme<br />
umgewandelt.<br />
Für diese Verlustleistung gilt<br />
bei Serienresonanz P = U 2 /R 1 =<br />
I 2 x R 1 . Hat die am Quarz messbare<br />
Serienresonanzspannung<br />
beispielsweise den Wert 0,12<br />
V (effektiv) und beträgt R1 65<br />
Ohm, so ergibt sich eine Verlustleistung<br />
von 0,22 mW. Die damit<br />
einhergehende Erwärmung des<br />
Quarzes beeinflusst natürlich<br />
dessen Resonanzfrequenz.<br />
Bei Parallelresonanz wäre mit<br />
dem hierfür umgerechneten Verlustwiderstand<br />
zu rechnen. Er ist<br />
um Q höher als der Blindwiderstand<br />
von L1. Entsprechend hoch<br />
ist auch die Resonanzspannung!<br />
Standardquarze vertragen meist<br />
100 mW. Man sollte bei miniaturisierten<br />
Quarzen aber besonders<br />
auf geringe Belastung achten<br />
(kleine Spannung am Quarz).<br />
Eine Überschreitung des Grenzwerts<br />
führt nicht unbedingt zur<br />
Zerstörung, aber zu einem nicht<br />
mehr garantierten Betriebsverhalten.<br />
Bürdekapazität<br />
Der Hersteller gibt eine Lastkapazität<br />
(Bürde) an. Unter dieser<br />
Bedingung wurden die Daten<br />
ermittelt.<br />
Die Bürde wird darum angegeben,<br />
weil der Quarz praktisch<br />
nicht ohne eine äußere Kapazität<br />
betrieben werden kann.<br />
Ein üblicher Wert ist 15 pF.<br />
Theoretisch spielt die Bürdekapazität<br />
nur bei Parallelresonanz<br />
eine Rolle. In der Praxis sieht das<br />
etwas anders aus, da das übliche<br />
Ersatzschaltbild vereinfacht.<br />
Trim Sensivity<br />
(Ziehbarkeit)<br />
Man spricht davon, einen Quarz<br />
zu ziehen. Damit meinst man die<br />
Justage der Oszillatorfrequenz in<br />
engen Grenzen durch Hinzufügen<br />
einer Kapazität oder Induktivität<br />
zum Quarz. Der Ausdruck<br />
ist irreführend, denn der Quarz<br />
bleibt dabei wie er ist. „Gezogen“<br />
wird die Oszillatorfrequenz<br />
und nicht etwa eine Resonanzfrequenz<br />
des Quarzes allein.<br />
Bild 7 bringt den qualitativen<br />
Zusammenhang zwischen Frequenz-<br />
und Bürdekapazitätsänderung<br />
bei Betrieb in Parallelresonanz:<br />
Eine höhere Kapazität<br />
bzw. ein betragsmäßig größerer<br />
kapazitiver Blindwiderstand C L<br />
führen zu einer Absenkung der<br />
Resonanzfrequenz. Über deren<br />
Größe entscheidet auch C1.<br />
Wird die Last von den unvermeidbaren<br />
10 pF beispielsweise<br />
auf 30 pF erhöht, kommt es zu<br />
einer Frequenzverwerfung von<br />
400ppm. Bei einem 11-MHz-<br />
Oszillator wären das 4,4 kHz.<br />
Man kann das durch die Trim<br />
Sensivity ausdrücken in ppm/<br />
pF. Im vorliegenden Fall wäre<br />
diese 400ppm/(30 pF - 10 pF)<br />
= 400ppm/20 pF = 20 ppm/pF.<br />
Oberwellenbetrieb<br />
Aktive Bauelemente erschließen<br />
sich immer höhere Frequenzen.<br />
Ein Quarz muss für Frequenzen<br />
über 30 MHz auf einer Oberwelle<br />
schwingen. Quarze sind<br />
insofern nicht mit Schwingkreisen<br />
vergleichbar da sie auch<br />
auf der dritte, fünften, siebten...<br />
Grundfrequenz Resonanz zeigen.<br />
Im „Grundton“ lassen sich<br />
Quarze nur bis etwa 25 MHz<br />
erregen! Es gibt daher zwei<br />
Grundtypen von Quarzen:<br />
Grundwellen- und Oberwellenquarze.<br />
Oberwellenquarze sind<br />
Dickenscherungsschwinger, aber<br />
eben für den Oberwellenbetrieb<br />
optimiert (und dann meist als<br />
Gabelschwinger ausgeführt). Sie<br />
arbeiten dabei besser als ein reiner<br />
Grundwellenquarz, mit dem<br />
dies grundsätzlich auch möglich<br />
wäre. ◄<br />
ISO 9001<br />
ISO 14001<br />
OHSAS 18001<br />
Tiefpass<br />
Chebyshev<br />
Tiefpass<br />
Cauer (elliptisch)<br />
Mikrowellen-<br />
Tiefpass<br />
Stoppband ≤ 26.5 GHz<br />
Fco zwischen 1 GHz<br />
und 16 GHz<br />
Hochpass<br />
Chebyshev<br />
Hochpass<br />
Cauer (elliptisch)<br />
Mikrowellen-<br />
Hochpass<br />
Passband ≤ 26.5 GHz<br />
Fco zwischen 500 MHz<br />
und 11.5 GHz<br />
Bandsperrfilter<br />
L/C Design<br />
Cavity Design<br />
zwischen<br />
100 MHz und 8 GHz<br />
Festfrequenz oder<br />
einstellbar<br />
Notch Filter<br />
Cavity Design<br />
Festfrequenz oder<br />
einstellbar<br />
Notchbreiten:<br />
bis 50 kHz schmal<br />
Bandpassfilter<br />
Cavity Design<br />
Helical Design<br />
L/C Design<br />
Hoch/Tief Kombination<br />
auch im<br />
Mikrowellenbereich<br />
Weitband<br />
Schmalband<br />
Festfrequenz oder<br />
einstellbar<br />
auch mit hoher<br />
HF-Belastbarkeit<br />
Diplexer und<br />
Triplexer<br />
Cavity Design<br />
L/C Design<br />
PIM-Testing available<br />
Wainwright Instruments GmbH<br />
82346 Andechs<br />
Tel.: 08152-918230<br />
Fax: 08152-918255<br />
E-Mail: info@wainwright-filters.com<br />
Web: www.wainwright-filters.com<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 29
Change language