Quarze

Schon in den 70er Jahren waren Quarze bedeutend für die Uhrenbranche: Als Taktgeber wurden sie vor allem in Quarzuhren eingesetzt.  Heute hat sich der Anwendungsbereich noch deutlich ausgebaut: ob Smartphones, Laptops, Frequenzzähler oder aber digitale Signalgeneratoren, Quarze sind essenziell für die schnelle und richtige Kommunikation der einzelnen Komponenten. Quarze geben weiterhin den Takt an, wann welches Bauteil welche Funktion ausführen soll. Damit ähneln sie einem Dirigenten, der dem Orchester mitteilt, wann ihr Einsatz ist.

Folgende Quarze können Sie bei uns erhalten:

• X (Schwingquarze)
• XO (Quarzoszillatoren)
• VCXO (Spannungsgesteuerte Quarzoszillatoren)
• TCXO (Temperaturgesteuerte Quarzoszillatoren)
• OCXO (Oven-Controlled Quarzoszillatoren)

Die Qualität der einzelnen Oszillatoren können an folgenden Merkmalen erkannt werden:

• Wie gut kann er den Takt halten (Toleranz)
• Wie hoch ist die Frequenzstabilität bei Hitze und Stress

X (Schwingquarz)

Der Standard-Quarz ist der heute bekannteste Quarz. Er fängt unter einer angelegten Spannung an zu schwingen. Die Frequenz ist nicht beeinflussbar und der Taktgeber relativ ungenau. Die Frequenzstabilität beträgt minimal ±10ppm, die Frequenztoleranz kann zwischen ±50ppm und ±10ppm liegen.

XO (Quarzoszillator)

Ein Quarzoszillator ist eine elektronische Schaltung, die die mechanische Resonanz eines schwingenden Kristalls aus piezoelektrischem Material nutzt. Dadurch wird ein elektrisches Signal mit einer sehr genauen Frequenz erzeugt. Diese Frequenz wird häufig verwendet, um die Zeit zu verfolgen, ein stabiles Taktsignal für digitale integrierte Schaltungen bereitzustellen und Frequenzen für Funksender und -empfänger zu stabilisieren. Die Frequenzstabilität ist bis minimal ±20ppm möglich.

VCXO (Spannungsgesteuerter Quarzoszillator)

Der VCXO kann die Frequenz durch eine angelegte Spannung verändern. Die Frequenzänderung ist im Bereich von ±80ppm bis ±150ppm möglich. Das Glätten der Frequenz wird auch als „Pullability“ bezeichnet. Frequenzen von 1MHz bis 1500MHz können so bei einer minimale Frequenzstabilität von ±20ppm abgedeckt werden.

TCXO (Temperaturgesteuerter Quarzoszillator)

Quarzoszillatoren sind nur bis zu einem bestimmten Grad gegenüber Temperaturänderungen resistent. Bei höheren und verstärkten Änderungen der Temperatur kann es dazu kommen, dass die Frequenzen nicht gehalten werden können. Anwendungen wie im Bluetooth-Bereich benötigen aber besonders „saubere“ Frequenzen, die Frequenzabweichungen dürfen nicht mehr als 5ppm sein. Um dies zu erreichen, werden TCXOs verwendet. Durch die Temperatursteuerung werden die Frequenzen stabilisiert und die Toleranz kann niedrig gehalten werden. Die Frequenzstabilität ist bis minimal ±0,28ppm möglich.

OCXO (Oven-Controlled Quarzoszillator)

Der OCXO gilt als frequenzstabilster Oszillator, weshalb er auch in Funksendern, Mobilfunkstationen, Messgeräten und auch in militärischen Kommunikationsgeräten eingesetzt wird. Die Stabilität der Frequenz wird ermöglicht, indem temperaturgesteuerte Kammern um den Quarz gebaut werden. Die Kammern haben eine konstante Temperatur, um die äußeren Temperaturschwankungen zu ignorieren und damit bleibt die Frequenz stabil. Die Frequenzstabilität beträgt dadurch minimal ±50ppb.