240KHz Langwellen Spezial Quarz "Stimmgabelquarz" ... Vorstellung, Schaltung

  • Hallo,

    Beim "stöbern" fand ich die nachfolgend vorgestellten 240KHz Quarze im bekannten online-Auktionshaus. Derzeit verkauft die dort ein Händler.

    Quarze, wie z.B. 20MHz gibt es ja in "Hülle und Fülle", doch Quarze, für tiefe Frequenzen, wie beispielsweise 1MHz, waren auch früher, in den 1990ern und frühen

    2000er Jahren etwas selten... Heute sind sie noch seltener. Wie selten in dieser Relation also Langwellen Quarze sind, ist erahnbar.


    Als ich also diese Quarze sah, konnte ich nicht widerstehen, und habe gleich einige davon gekauft. Der Begriff "Stimmgabelquarz" war mir bis dato neu, etwas

    verwundert über die Bauform der Quarze war ich jedoch, da sie nicht so aussehen, wie die Quarze, die ich sonst kenne. Bei den Quarzen ist es ja einfach gesagt

    so, dass es idr. eine kreisrunde Fläche ist, wo ein Kontakt zugeführt ist... bei diesen Quarzen hingegen fehlt dieser Aufbau, und es sind "Stäbe" im Gehäuse drin.


    Nach etwas Versand - Dauer kamen die Quarze auch an, und ich habe sie gleich in meine "Standard Schaltungen" eingebaut, die ich schon seit langem nutze,

    sobald ich einen Quarzoszillator benötige... ... doch ... ... es funktionierte von diesen Quarzen gar keiner. Ich experimentierte mit den Werten herum, doch eine

    Schwingung war den Quarzen nicht zu entlocken. Wenn ich in die gleiche Schaltung jedoch meinen "256KHz" Quarz, den ich ebenfalls nach langem Suchen

    finden und erwerben konnte, einbaue, schwingt dieser einwandfrei.


    Beim Ausbauen des 240KHz Quarzes ist mir dann aufgefallen, dass es ... kaputt zu sein scheint? Betrachtet man das Quarz genau, durch das vorne angebrachte

    Fenster, kann man nicht nur die Aufschrift "240.000KHz" lesen, man sieht auch den Aufbau des Quarzes. Im Quarz sind ganz dünne Kupferleitungen, oder Bronze

    Leitungen (Es sieht jedenfalls so aus). Als der Quarz nach meinen vielen Experimenten defekt war, flog eine dieser Kupferleitungen im Gehäuse frei herum.


    Mir war es schleierhaft, wie dieser Quarz beschädigt wurde, da er keinen mechanischen Einflüssen (Stoß, Schlag), ausgesetzt wurde, und sich nur in der Schaltung

    befand.


    Ich machte weitere Versuche, diese 240KHz Quarze mit dem von mir bevorzugtem Oszillator zu "vereinen", und erhielt weitere ... defekte Quarze...


    In Rücksprache mit einem Kumpel, der relativ "fit" ist, in Elektronik, erfuhr ich dann, das diese Quarze eine ganz spezielle Ansteuerung benötigen, und auch nur sehr

    geringe Leistungen "vertragen". So änderte ich probeweise den Oszillator von BJT auf J-FET, und siehe da... der Quarz war nun zum Schwingen anzuregen.


    Wie dem auch sei, ich habe über diese Quarze einiges gelernt:

    + Sie sind sehr empfindlich auf Leistung. Ein "Normaler" Oszillator mit geringen Widerstandswerten zerstört sie durch Stromimpulse

    + Sie sind sehr empfindlich auf Spannungs "Stöße", alleine das plötzliche Abstecken eines Oszillators kann sie schon zerstören

    + Sie müssen sehr hochohmig angesteuert werden, eine standard Transistor Schaltung mit kleinen Werten (z.B. 1k) "geht nicht" mit denen

    Das ist das wesentliche. Tatsächlich habe ich (unabsichtlich) weitere dieser Quarze zerstört, nur... weil ich einen Oszillator, in dem es nun schwang, plötzlich abgesteckt

    hatte. Die Lösung dafür ist ganz einfach... ein Elko von 100µF wird der Schaltung parallel geschaltet, sodass beim Abstecken von selbriger der Strom (und die Schwingung)

    nicht auf einmal weg sind, sondern langsam "abklingen". Mit dieser Methode kann ich die Quarze nun einwandfrei betreiben. Ebenfalls schwingen sie auch mit einer

    BJT Transistor Oszillatorschaltung, sofern ich darauf achte, wirklich große Widerstände zu verwenden. Die Oszillatorschaltungen, welche diese Quarze ansteuern können,

    nutzen komplett andere ("Würde ich so für Langwelle nicht nutzen") Werte... insbesondere sehr kleine (Hochohmig) Kondensatoren in der Rückkopplung.


    Natürlich musste ich dann gleich wieder einen kleinen Langwellen Modulator bauen. Hier ist die Schaltung:



    Die Platine wird einfach an 9V angesteckt, dann wird eine Tonquelle angesteckt. Übertragen tut sie das 240KHz Signal sowohl induktiv, durch die Induktivität,

    als auch durch das Kabel, welches in Empfängernähe gelegt werden kann. Die Sendeleistung ist dabei sehr gering, mehr als 1m (verrauscht, wahrnehmbar) ist

    effektiv mit einfachen Radios nicht drinnen - dafür ist die Schaltung aber stromsparend.


    Hier der Aufbauplan:


    Bei dem Plan sieht man den extrem hohen Emitterwiderstand im Oszillator von 100 Kilo Ohm (!). Auch die schwache Ankopplung des Quarzes via 47pF ist gerade bei

    so tiefen Frequenzen eher unüblich. Die Kondensatoren beim Oszillator sind relativ flexibel. So schwingt die Schaltung mit einem 560pF ... aber auch wenn man dort

    einen 220pF einbaut (und ggf den 220pF von B->E verkleinert) schwingt der Quarz noch.


    Aktuell gibt´s die Quarze noch im bekannten online Auktionshaus, und das auch zu einem guten Preis (bin selbst nicht der Anbieter). Wer also mit diesen Quarzen

    experimentieren möchte, kann sie erwerben. Der Preis ist "spott billig", besonders, wenn man die Seltenheit dieser Bauelemente in Betracht zieht.


    Danke für die Aufmerksamkeit :)

    Stefan02

  • Quote:" Beim "stöbern" fand ich die nachfolgend vorgestellten 240KHz Quarze im bekannten online-Auktionshaus. Derzeit verkauft die dort ein Händler"

    Bitte demnächst etwas hilfreicheres mit in Deinen (durchaus interessanten) Beitrag schreiben, damit das Suchspiel "ein Händler" erleichtert wird .-)


    https://www.ebay.de/itm/124934942051?itmmeta=01J034BJZ4GJKD2M61K05FWA16&hash=item1d16b3ed63:g:6YMAAOSwXKtbywyI&itmprp=enc%3AAQAJAAAA4PA3U%2BduinY8e1pTi%2BrKh1lrf0kWISewcq5Fzy%2FOQ3RmI6J%2BVq3UPmak2WZ%2F%2Byoho6I9iHQ7ZcGlOelipCH4KSutitFzJxw1PdXBcHYhhnGNlNsuBJltdYpfGeW%2B%2FBfLBQh1lmsbGfnOOJf9obLSw4pdt1FkmwUOsNlib1RicON5qrmGiNyY2QtRvJd1jiaAFL4%2BOJAcnzFsnfhHJq%2Bx8gv0QVORC9V1Ybb5w70k9sF0YWYh%2BuAQqhgffK3Y%2FmQSKzXlha6xct%2BqDUPmfRtJ6YASe%2Fq5cEFGWADgSEJA4qIB%7Ctkp%3ABk9SR_SvruSAZA


    Kettenglied_link_einfügen finde ich leider nicht mehr -- sollte doch eigentlich in der Taskleiste sichtbar sien?

  • ...habe ich gemacht, und Ergebnis siehe oben: leider Langtext.

    Die Eingabemaske WENN ich aufs Kettenglied klicke ist (bei mir) ebenfalls eine andere als im alten Forum (dort: Link und Kurzbeschreibung, neu: nur Link) So zumindest bei mir.

    seufz....

  • Ich habe hier eine sehr extrem grosse menge an 40Khz Quarzen.

    Wenn jemand davon braucht kann er sich bei mir melden.

    Ich habe ein par schon geöffnet. und ja, es sind auch Stimgabel Quarze

    Diese Bauform wird in den tiefen Frequenzen beforzugt.

    Vor allem bei Quarzen für Uhren wegen der sehr kompackten form.

    Kleiner Zylinder mit 3 oder 4mm Durchmesser und geschätzt 6-7mm lang.

    Meine wollten auch nicht Schwingen. Bis ich die richtige Schaltung gefunden hatte.

    Die spannung liegt gerade mal bei 3V, und sie fangen sehr langsam an sich aufzuschaukeln.

    Es dauert ungefär 2 oder 3 sekunden bis sie richtig schwingen . Sehr gut auf dem Oscilloscop zu beobachten.

    Probleme beim abklemmen habe ich keine gehabt, aber sie wollen nicht mer schwingen wenn man sie aus dem geheuse holt.

    Anscheinend brauchen sie ein Teilvacuhum um frei Schwingen zu können.

    Viele Grüße, Juan
    Printed on recycled Data

  • Klar, gerne:

    zunächst im Editor den Schriftzug schreiben, der im Link stehen soll, also z. B.

    Schwingquarze bei ebay

    Dann mit dem Mauszeiger diesen Schriftzug markieren, sodass er blau erscheint.

    Dann oben in der Menüzeile das Icon für "Link" anklicken, in das dann sich öffnende Feld die Linkadresse eingeben und auf das Häkchen rechts daneben klicken. Dann auf Antworten klicken um den Beitrag abzusenden.

    Wenn das noch zu unklar ist, erstelle ich Screenshots, aber probiere es erstmal so.

    ~~~Es gibt nichts Gutes, außer man tut es (Erich Kästner)~~~
    Die einzige, falsche Entscheidung die du treffen kannst ist, keine Entscheidung zu treffen.
    Ich bin nicht DICK, ich bin nur zu KLEIN für mein Gewicht :D

  • Hallo Juan,

    solche Erfahrungen mit Stimmgabelquarzen musste ich auch machen. In meinem Stereocoder mit Röhren habe ich ja einen 38kHz Quarz zur Hilfsträgererzeugung. Davon habe ich auch 3 Stück umgebracht bis mir klar wurde, dass die Ansteuerung mit der Triode zu stark war und zu einer Resonanzkatastrophe der Stimmgabel führte. Ich habe dann einen Begrenzer aus 2x Antiparallel geschalteten 4148 vor den Quarz gehängt und dann überlebte er. Wenn der Quarz noch weniger Ansteuerung benötigt kann man auch 2x BAT42 nehmen die haben nur ca. 200mV Flussspannung

    Viele Grüße
    Semir
    ---------------------------------
    "Alle sagten: Das geht nicht. Dann kam einer der wusste das nicht, und hat es gemacht."
    (Prof. Hilbert Meyer, Uni Oldenburg)

  • Hallo,

    danke für die vielen Rückmeldungen zum Thema. Ich hatte keinen direkten Link gepostet, da ich nicht sicher war, ob dies erwünscht ist. Mir ist es bekannt, dass ebay oft nicht direkt erwähnt werden darf, gar direkte Angebote gepostet werden dürfen. Aus diesem Grund entschied ich mich für die Lösung, die ich angewendet habe.


    Juan´s Schaltung wirkt interessant, ich meine, ich habe sie schon mal irgendwo gesehen, ihr damals aber nicht mehr Beachtung geschenkt. Die Leistung, die bei den großen Emitter / Kollektor Widerständen am Quarz anliegt, dürfte enorm gering sein. Mir wurde auch der Tip gegeben, dass diese Quarze idr. an 1,5V Betrieben werden z.B. Uhrenquarz. Das 40KHz Quarz könnte ich mir vorstellen es als Ultraschall-Kapsel Oszillator (Signalquelle) zu verwenden. Die mir bekannten Kapseln haben eine Resonanzfrequenz von genau 40KHz, da wäre es doch gut, das als Oszillator zu verwenden. Allerdings wäre es für mich persönlich nicht die optimalste Lösung, da das sehr schwache Signal des Oszillators so stark verstärkt werden müsste, dass der benötigte Schaltungsaufwand so groß ist, dass man mit den "Mehrteilen" gleich einen eigenständigen Oszillator bauen kann.


    Semir´s Lösung mit dem Röhren-Oszillator. Die Dioden Lösung ist genial. Somit hat der Quarz noch genug Schwingamplitude, dass die Schwingung bleibt, jedoch nicht zu viel. Leider finde ich "Dioden in einer Röhrenschaltung" ein wenig Stilbruch, nutzt man alte GE-Dioden, wäre es aber okay. Ich habe mir auch schon überlegt, die Schaltung mit Röhre aufzubauen. Allerdings alles im "sehr wenig Leistung" Bereich. Die 1sh24b wäre hier geeignet, welche eine Batterieröhre ist. Bei den normalen Röhren hat man ja meistens bei zu geringem Stromfluss (Kathode - Gitter bzw. Kathode - Anode) mit der "Kathodenvergiftung" Probleme, die entsteht, wenn zu wenig "Energie" von der Kathode emittiert wird, wodurch diese mit der Zeit "verschmutzt", was zu einer verringerten Emission und letzten Endes zum Unbrauchbar werden der Röhre führt (ausgenommen, man regeneriert sie). Bei der 1sh24b handelt es sich allerdings um eine Batterieröhre, wo der Heizfaden selbst die Kathode ist, was dazu führt, dass die Kathodenvergiftung nur sehr gering, oder gleich gar nicht vorhanden ist. Entsprechend gering sind auch ihre technischen Daten - geringe Verstärkung, geringer Stromfluss... jedoch habe ich sie oftmals schon in Oszillatorschaltungen benutzt, dort funktioniert sie gut. Modulation dann klassisch über G2 eingespeist.


    Die Frage ist halt... bei den Oszillatorschaltungen, die "zu stark" sind, bekommt man ja gleich die Rückmeldung durch den defekten Quarz, dass es zu viel Leistung ist... aber was ist, wenn es funktioniert? Was ist der Idikator für "Leistung ist okay" oder "zu viel Leistung". Gibt es da konkrete Werte "so und so viele mW dürfen zum Quarz parallel sein", das könnte man ja mit dem Oszi messen.

  • Hallo Stefan,

    wenn es sich um ein interessantes Angebot im Netz handelt, darfst du den Link posten. Verboten wäre ein Verweis auf ein eigenes kommerzielles Angebot.

    Es genügt nicht keinen Gedanken zu haben: man muß ihn auch ausdrücken können. (Karl Kraus)
    —-
    Viele Grüße!
    :shy: Steffen

  • Hallo Semir

    Das mit den Dioden habe ich bei den 40 khz nicht ausprobiert.

    In einigen anderen Schaltungen waren aber 4148 vorhanden. BAT42 müsste ich auf Lager haben.

    Das problem ist das all diese Schaltungen mit dem 40Khz nicht funktionieren wollten. 2 Mhz und höher wahr dagegen kein problem.

    Leider war der Sinus mit der Diodenschaltung bei den anderen Quarzen immer etwas verbeult.

    Wenn man das Signal hinterher noch mal teilt, und als TTL taugliches Signal erhaltet, spielt das aber keine rolle.

    Fiereck ist Fiereck. egal ob der Sinus vorher sauber oder verbeult reinkommt.


    Die vorgestellte Schaltung liefert mit der Verwendeten Spannung einen perfeckten und stabilen Sinus.

    Der C trimmer ermöglicht auch noch eine Kleine nachstimmung. Wiefiel? Kann mich nicht mer errinnern, aber es funktionierte.

    Die Schaltung wurde auf einem Breadbord aufgebaut, wo die zustände nicht gerade optimal sind.

    Bei 240 Khz sollte das kein problem sein, denn die Schaltungen mit höheren frequenzen haben dort auch problemlos funktioniert.


    Steffan

    Ich habe mir damals irgend wo im Netz ein PDF runtergeladen (Eigentlich ein ganzes Buch). Alles auf Englisch.

    Da wird das tema mit der zu hohen Leistung auch angesprochen.

    Kaput, Frühzeitige Alterung, Frequenzänderungen auf zeit etc.

    Mir war das aber alles zu sehr kompliziert, und mit zu fiel Matematik verbunden.

    Ein problem, zumal wir als Bastler oft Quarze verwenden von denen wir keinerlei daten haben.


    Da dachte ich mir einfach das ich mit der Kleinsten Spannung anfange, bis das ding anfängt zu schwingen oder die Schwingung abreist, und fertig.

    So weis ich das ich das teil nicht überfordere.

    Mit 1,5V wollte die Schaltung nicht funktionieren. Es brauchte etwas mehr als 2V

    Deswegen ist in meiner Schaltung auch der Einstellbare Widerstand am Eingang vorhanden, und es wurde der Standard wert 3 Volt verwended.

    Das ist dann nur ein Bateriehalter für zwei Kleine AAA Baterien, Welchen wir alle irgendwo rumliegen haben.

    Den Trimmer am Eingang drehe ich soweit zu bis der Quarz irgend wann keinen Saft mer kriegt.

    Mit den anderen Trimmer stelle ich dan nach.

    Wenn man am Eingang den gröstmöglichen Wert ereicht hat und das Einschalten keine probleme mit den anschwingen macht, kann man in der regel dafon ausgehen das man den Quarz im sicheren bereich betreibt.

    Denke ich jedenfals. Oder weis es hier jeamnd noch genauer? Ich lerne gerne was dazu:smiley48::smiley20:

    Viele Grüße, Juan
    Printed on recycled Data

  • Hallo,

    die Begrenzung mit Dioden ist eine gute Möglichkeit, nicht nur um Quarze zu schonen, sondern auch um zu grosse Verzerrungen zu vermeiden. Wenn man das Diodenpärchen mit einem Serienwiderstand (und einem Koppelkondensator) versieht und in den Gegenkopplungszweig einfügt, dann setzt die Begrenzung weich ein. Das kann ein Vorteil sein, wenn es um Reduzierung der Oberwellen und von Beulen im Sinus geht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man für das sichere und schnelle Anschwingen etwas mehr Verstärkung hat und bei Erreichen der Sollamplitude weniger.

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