Rob's web

Kristaloscillator voor stabiele tijdbasis

In een tijdbasis wordt meestal een kristal voor serieresonantie toegepast. Serieresonantie geeft namelijk een grotere stabiliteit dan parallelresonantie. Bij een serieresonantie-oscillator moet het aktieve element echter aan twee belangrijke eisen voldoen:

  1. De fasedraaiing tussen in- en uitgang dient 0 graden te bedragen.
  2. De in- en uitgang horen laagohmig te zijn, teneinde de Q van het kristal niet te verslechteren. Dit met het oog op het feit dat de stabiliteit o.a. evenredig is met diezelfde Q.

Fig 1

Het is zonneklaar dat een CMOS-kristaloscillator nooit aan die eisen kan voldoen. Bij TTL treedt weliswaar betrekkelijk weinig fasedraaiing op (tenminste tot ca. 10 MHz), maar aan punt 2) is meestal evenmin te voldoen. In deze schakeling is wel aan beide eisen voldaan. Bij de gegeven dimensionering is aan punt 1) voldaan tot een frekwentie van maximaal 30 MHz. Hogere frekwenties zijn mogelijk, maar dan zal voor T1 en T2 een ander type moeten worden genomen (bijv. de BFR91), waarbij R1 ... R4 in waarde zullen moeten worden verlaagd. Aan punt 2) is in de schakeling ook voldaan aangezien het kristal, zoals te zien in het schema, aan beide kanten duidelijk laagohmig is afgesloten; aan de ene kant zien we namelijk een transistor in geaarde basis en aan de andere kant een in geaarde kollektor.

De MOSFET-buffer aan de uitgang zorgt voor een vrijwel ideale isolatie tussen de oscillator en de te sturen schakeling.

Het lek van Elektuur

De aansluitingen G1 en G2 van MOSFET T3 dienen verwisseld te worden: G2 moet aan +5 V en G1 aan het knooppunt R6/C4.