Как проверить кварц осциллографом

Как проверить кварцевый резонатор.

Сразу хотелось бы сказать, что проверить кварцевый резонатор с помощью мультиметра не получится. Для проверки кварцевого резонатора с помощью осциллографа необходимо подключить щуп к одному из выводов кварца, а земляной крокодил к другому, но такой способ не всегда даёт положительный результат, далее описано почему.
Одна из основных причин выхода из строя кварцевого резонатора — банальное падение, поэтому если перестал работать пульт от телевизора, брелок от сигнализации автомобиля, то первым делом необходимо его проверить. Проверить генерацию на плате не всегда получается потому, что щуп осциллографа имеет некоторую ёмкость, которая обычно составляет около 100pF, то есть, подключая щуп осциллографа, мы подключаем конденсатор номиналом 100pF. Так как номиналы ёмкостей в схемах кварцевых генераторов составляют десятки и сотни пикофарад, реже нанофарады, то подключение такой ёмкости вносит значительную ошибку в расчётные параметры схемы и соответственно может привести к срыву генерации. Ёмкость щупа можно уменьшить до 20pF, если установить делитель на 10, но и это не всегда помогает.

Исходя из выше написанного можно сделать вывод, что для проверки кварцевого резонатора нужна схема, при подключении к которой щупа осциллографа не будет срываться генерация, то есть схема должна не чувствовать ёмкость щупа. Выбор пал на генератор Клаппа на транзисторах, а для того чтобы не срывалась генерация к выходу подключён эмиттерный повторитель.

Сначала схема была собрана на макетке, но запустить на ней кварцевый резонатор резонансная частота которого выше 8МHz, не удалось, оно и понятно, на макетке сильно много паразитных элементов, которые начинают проявляться с повышением частоты, также при увеличении частоты надо стараться делать соединения между элементами схемы как можно короче. Поэтому было решено собрать схему на фольгированном стеклотекстолите.

Если поставить плату на просвет видно, что с помощью сверла получаются аккуратненькие пятачки, если сверлить шуруповёртом, то почти аккуратненькие). По сути это тот же монтаж на пятачках, только пятачки не наклеиваются, а сверлятся.

Фотографию сверла можно увидеть ниже.

Теперь давайте перейдём непосредственно к проверке кварцев. Сначала возьмём кварц на 4.194304MHz.

Кварц на 8MHz.

Кварц на 14.31818MHz.

Кварц на 32MHz.

Хотелось бы несколько слов сказать про гармоники, Гармоники — колебания на частоте кратной основной, если основная частота кварцевого резонатора 8MHz, то гармониками в этом случае называют колебания на частотах: 24MHz – 3-я гармоника, 40MHz – 5-я гармоника и так далее. У кого-то мог возникнуть вопрос, почему в примере только нечётные гармоники, потому что кварц на чётных гармониках работать не может.

Кварцевого резонатора на частоту выше 32MHz у меня не нашлось, но даже этот результат можно считать отличным.
Очевидно, что для начинающего радиолюбителя предпочтителен способ без использования дорогостоящего осциллографа, поэтому ниже изображена схема для проверки кварца с помощью светодиода. Максимальная частота кварца, который удалось проверить с помощью этой схемы составляет 14MHz, следующий номинал который у меня был это 32MHz, но с ним генератор уже не запустился, но от 14MHz до 32MHz большой промежуток, скорее всего до 20MHz будет работать.

Пожалуй, это всё, что хотелось рассказать про проверку кварцевых резонаторов. Сверло можно купить тут.

forum.injectorservice.com.ua

Кварцевый резонатор — проверка осциллографом

Здесь можно задавать вопросы, которые не относятся к другим рубрикам
2 сообщения • Страница 1 из 1

Пятибратов Влад Сообщения: 58 Зарегистрирован: 11 янв 2015, 14:16 Благодарил (а): 1 раз Поблагодарили: 2 раза

Кварцевый резонатор — проверка осциллографом

Сообщение Пятибратов Влад » 05 янв 2019, 21:57

Здравствуйте уважаемые!
Вопрос: как правильно проверить генерацию кварцевого резонатора в ЭБУ с частотой кварца 8 MHz при помощи осциллографа USB Autoscope IV, если это возможно?
Пробовал в 1-канальном режиме с частотой оцифровки 12.5 MHz: ничего не увидел.
ЭБУ рабочий. Создаётся такое впечатление, что как только к ножке кварцевого резонатора прикасаешься щупом, — он (резонатор) перестаёт работать. При этом видно, что напряжение на графике возрастает.
Заранее благодарю за любые ответы!

andreika Сообщения: 1604 Зарегистрирован: 27 окт 2005, 21:02 Благодарил (а): 39 раз Поблагодарили: 408 раз

Re: Кварцевый резонатор — проверка осциллографом

Сообщение andreika » 06 янв 2019, 12:33

Кабеля USB Autoscope IV не рассчитаны на измерение такого высокочастотного сигнала, потому как на практике такие измерения практически не встречаются. В специальных экранированных кабелях для ВЧ сигналов обычно используется один тоненький волосок центральной жилы, что обеспечивает приемлемую паразитную ёмкость кабеля в несколько десятков pF.
Но можно попробовать использовать внешний делитель напряжения, чтобы уменьшить влияние паразитной ёмкости кабеля USB Autoscope IV.

Как правильно выполнить проверку кварцевого резонатора при помощи осциллографа

Иногда возникает необходимость в проверке работы кварцевого резонатора. Это можно сделать с использованием осциллографа. Для этого потребуется подключить щупы. Поскольку они имеют емкость, которая может повлиять на работу резонатора, проверку необходимо проводить особым образом. Как проверить кварцевый резонатор осциллографом, рассмотрим подробнее.

Для чего предназначен кварцевый резонатор

Это устройство можно рассматривать в качестве аналога колебательного контура. Он характеризуется относительно высоким значением параметра добротности, который может достигать значений от 100 000 до 10 000 000. Резонатор имеет высокую устойчивость к воздействию высокой температуры, что обеспечивает надежную и долгосрочную работу.

Технически он представляет собой кварцевую пластину, к которой присоединены два контакта. При поступлении переменного напряжения возникает пьезокристаллический эффект, который приводит к сжатию или изгибу кристалла.

У него имеется собственная резонансная частота. Если входное напряжение по этому параметру совпадает или близко к нему, то требуются минимальные энергозатраты для поддержания колебаний. При значительных отклонениях они резко возрастают.

Это устройство позволяет очень точно генерировать сигналы определенной частоты. Оно применяется в случаях, когда в этом возникает необходимость. Значение частоты зависит от того, под каким углом срезали кристаллическую пластину, ее величины и некоторых других параметров.

Резонансную частоту при использовании кварца изменить нельзя. Существуют кварцевые резонаторы, которые рассчитаны на величину этого параметра от десятков килогерц до мегагерц.

Купить осциллографы по низким ценам можно в нашем онлайн-магазине Radio-Shop. Здесь имеются различные модели USB осциллографов, например, популярный вариант Fnirsi 5012H.

Можно ли проверить непосредственно кварцевый резонатор

Перед тем, как проверить кварцевый резонатор осциллографом, нужно выбрать соответствующий способ. Самый простой состоит в том, чтобы присоединить щупы осциллятора к выходам резонатора и проверить форму импульса.

В этом случае необходимо учесть, что в сигнал будут внесены искажения. Это связано с тем, что щупы имеют собственную емкость, которая равна примерно 100 пикофарад. Таким образом фактически речь идет о подключении к схеме дополнительно конденсатора такой емкости.

Чтобы обеспечить надежные результаты проверки, резонатор отсоединяют и проверяют с помощью делителя частоты. Он позволяет значительно уменьшить влияние дополнительной емкости.

Проверить кварцевый резонатор с помощью осциллографа можно по специальной схеме, в которую включают кварцевый генератор. В этом случае точность будет максимальной. Эта схема генерирует импульсы с частотой резонатора, которые можно проверить с помощью осциллографа.

Почему может произойти поломка

Кварцевый резонатор активно применяется в различных видах техники, в том числе бытовой. В некоторых случаях он может сломаться. Чаще всего причиной для этого становится следующее:

• Механическое воздействие. Самая частая причина. Это может произойти, например, в результате падения с высоты.
• Обычно считается, что наличие постоянного напряжения не способно привести к поломке, но в редких случаях это возможно.
• Если сигнал, который поступает на резонатор, имеет слишком большую амплитуду, это может сделать его неработоспособным. Этого можно избежать, понизив входное напряжение генератора и некоторыми другими способами.

Если есть основания полагать, что деталь может не работать, следует обязательно проверить кварцевый резонатор.

Проведение проверки

Чтобы выполнить проверку кварцевых резонаторов, необходимо выполнить следующие действия:

1. Подключить щупы осциллятора. В зависимости от выбранного способа работы подсоединение выполняется к выходам резонатора с использованием делителя частоты или ко входам специальной схемы, собранной для проведения тестирования. Перед тем как проверить, нужно убедиться, что осциллограф работает нормально, а подключение проведено правильно.
2. Среди режимов работы осциллографа нужно выбрать тот, который предназначен для измерения частоты.
3. При проведении проверки должна быть известна ожидаемая частота работы кварца. Осциллограф нужно настроить на нее.
4. Если необходимо, подстроить шкалу по вертикали и горизонтали для того, чтобы сделать отображение данных более удобным.
5. После запуска прибора проанализировать полученный сигнал. В результате можно сделать вывод о работоспособности резонатора.

При проведении анализа требуется учитывать частоту, амплитуду и форму сигнала. Если они соответствуют нужным требованиям, то можно сделать вывод о том, что кварцевый резонатор работает нормально.

На что обращать внимание при анализе

После того как была сделана проверка кварцевого резонатора, в процессе изучения полученного графика необходимо учесть следующее:

• Если амплитуда меньше, чем ожидалось, то причиной может быть неисправность детали.
• Частоту нужно сравнить с той, которая должна быть у кварца. Если она отличается, это означает, что он работает неправильно.
• Нужно обратить внимание на наличие фазового шума и случайных отклонений на графике. Они не должны быть слишком значительными.
• Важно проверить не только частоту резонатора, но и ее стабильность.
• Форма сигнала должна быть четкой и соответствующей предварительным ожиданиям. Наличие отклонений приведет к нарушениям в работе соответствующего прибора.

Детально изучив полученную информацию, можно объективно оценить качество работы кварцевого резонатора.

В радиомагазине Radio-Shop можно купить по приемлемой цене приборы для измерения различных электрических характеристик. Также есть осциллографы для работы с микроконтроллерами, качественное устройство Fnirsi 1013D. На сайте подготовлен тематический блог, в котором есть большое количество статей о радиотехнике. Например, если возникает необходимость провести сравнение моделей Fnirsi 5012H и Fnirsi 1C15, этот вопрос подробно раскрыт в соответствующей статье.

Как проверить кварц осциллографом

Понимаю что вопрос баян, но все же.

Есть осциллограф С1-77. Внешнего делителя нет. Как им можно проверить генерацию на кварце 10МГц?

Если подключаю на прямую — сразу срывает генерацию, проверял на заведомо рабочем устройстве. Может быть можно сделать какой то небольшой эмитерный повторитель?

Меню пользователя Flopix

Посмотреть профиль

Отправить личное сообщение для Flopix

Найти ещё сообщения от Flopix

Гуру портала
Регистрация: 06.05.2005
Адрес: Краснодар, возле укротворного моря.
Сообщений: 18,636
Сказал спасибо: 2,520
Сказали Спасибо 11,722 раз(а) в 5,865 сообщении(ях)
Re: Как проверить генерацию на кварце?
К выходному концу через 10. 15 пик. Амплитуда скукуежится, конечно, но фак будет зафиксирован.

__________________
Не бейте больно, ежели чо, ну не удержался. А вааще,
«Мы за все хорошее, против всей х. По лугам некошеным чтобы шли ступни,
Чтобы миром правила правда, а не ложь, Мы за все хорошее, нас не на.
. » (Ленинград)
Я не несу ответственности за свои действия в Вашей голове.

Меню пользователя akegor

Посмотреть профиль

Отправить личное сообщение для akegor

Найти ещё сообщения от akegor

Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 20.08.2010
Адрес: Днепр
Сообщений: 8,568
Сказал спасибо: 5,042
Сказали Спасибо 10,605 раз(а) в 3,604 сообщении(ях)
Re: Как проверить генерацию на кварце?
Через конденсатор емкостью 10. 15 пикофарад.

Меню пользователя Alex9797

Посмотреть профиль

Отправить личное сообщение для Alex9797

Найти ещё сообщения от Alex9797

Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 12.05.2006
Адрес: Владимир
Сообщений: 2,770
Сказал спасибо: 2,923
Сказали Спасибо 4,175 раз(а) в 1,172 сообщении(ях)
Re: Как проверить генерацию на кварце?

Мне кажется для определения наличия генерации и для примерной оценки уровня удобней собрать простяцкий ВЧ индикатор. Только антенный кондёр значительно меньше взять, как выше советуют.

Меню пользователя dimmich

Посмотреть профиль

Отправить личное сообщение для dimmich

Найти ещё сообщения от dimmich

Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 31.12.2010
Сообщений: 837
Сказал спасибо: 371
Сказали Спасибо 153 раз(а) в 113 сообщении(ях)
Re: Как проверить генерацию на кварце?

Уже проверил кварц, оказался действительно не рабочим.

На будущее: dimmich, антеной необходимо касаться одной из ног кварца или достаточно близко поднести.

Меню пользователя Flopix

Посмотреть профиль

Отправить личное сообщение для Flopix

Найти ещё сообщения от Flopix

Заблокирован
Регистрация: 10.03.2008
Адрес: г. Пятигорск
Сообщений: 456
Сказал спасибо: 46
Сказали Спасибо 281 раз(а) в 149 сообщении(ях)
Re: Как проверить генерацию на кварце?

Вообще-то есть щупы к осциллографу с делителем 1:10, сейчас это как правило китайские.
Так вот это специально для таких случаев. Ёмкосто простого щупа составляет около 100. 200 пикофарад, и естественно глушит генерацию.

Я как-то делал кварцевый генератор на скоростной логике с делителем, специально припаять кварц и померить частоту на выходе, а потом умножить на 8 или 16, не помню. Но тогда часто с разными кварцами приходилось возиться.

Меню пользователя Oleg_Bratkov

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Oleg_Bratkov

Заблокирован
Регистрация: 10.03.2008
Адрес: г. Пятигорск
Сообщений: 456
Сказал спасибо: 46
Сказали Спасибо 281 раз(а) в 149 сообщении(ях)
Re: Как проверить генерацию на кварце?

Ему кварц надо проверить, а не выход передатчика. На кварце нет такой мощности, чтоб на антенну ловить даже рядом.

Меню пользователя Oleg_Bratkov

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Oleg_Bratkov

Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 12.05.2006
Адрес: Владимир
Сообщений: 2,770
Сказал спасибо: 2,923
Сказали Спасибо 4,175 раз(а) в 1,172 сообщении(ях)
Re: Как проверить генерацию на кварце?

Так я имел в виду не антенной около кварца водить. Нужно емкость С1 уменьшить до нескольких пикофарад, верхний провод от С1 подключить не к антенне, а к щупу. Схему вообще стоит разместить внутри щупа, для укорочения проводников, и схему заэкранировать, подключить экран к руке, которая щуп будет хватать, или может прокатит если экран подключить к общему проводу схемы. Теперь если щупом ткнуть на вывод кварца — индикатор будет отклоняться.

Меню пользователя dimmich

Посмотреть профиль

Отправить личное сообщение для dimmich

Найти ещё сообщения от dimmich