Hallo Giovanni,
die verlinkte Quelle mag neutral sein, aber sie ist nicht vollständig.
Die Hervorhebungen sind von mir:
http://www.qsl.net/dk1ag/Kap5.pdf hat geschrieben:5.3.3 Die Abhängigkeit der Oszillatorfrequenz von der Betriebsspannung
Die inneren Halbleiterkapazitäten des Oszillatorverstärkers sind abhängig von der Betriebsspannung. Die Folge ist,
daß sich mit einer Betriebsspannungsänderung die Phase der Schleife und demzufolge die Oszillatorfrequenz ändert. Dieses Verhalten kann zwar durch spezielle Schaltungsmaßnahmen minimiert, aber nicht vollständig kompensiert werden. Hinzu kommt eine Spannungsabhängigkeit bei großen Quarzbelastungen durch die Belastungsabhängigkeit des Schwingquarzes.
... gelten die entsprechenden Vorkehrungen wie bei VCXO: gute Siebung der Stromversorgung und besonders gute Stabilisierung der Betriebsspannung, weil Spannungsänderungen über das Kompensationssystem in besonders starkem Maß auf die Oszillatorfrequenz einwirken.
Nachdem nun die Frequenzungenauigkeit durch den Temperaturgang kompensiert ist, gewinnen die Parameter Alterung, Wiederkehrgenauigkeit und Einlaufzeit erheblich an Bedeutung.
Für die Mehrzahl der Anwendungen ist die Betrachtung des Mittelwertes der Oszillatorfrequenz ausreichend. Auf das Rauschen und die Kurzzeitstabilität der Frequenz (Frequenzschwankungen im Ultrakurzzeitbereich) soll später eingegangen werden. Der Mittelwert der Oszillatorfrequenz, weiterhin nur Oszillatorfrequenz genannt, hängt also durch die Bedingung der Selbsterregung von der Phasenbedingung der Schleife ab, oder anders gesagt, jede Störung der Phasenlage derSchleife führt zu Frequenzänderungen. Störungen der Phasenlage können lokalisiert werden als:
a) Veränderungen der elektrischen Parameter des Schwingquarzes.
b) Veränderungen der Parameter der Oszillatorschaltung.
Die Mehrzahl der Anwendungen ist für uns Audiophile kein Thema, denn Langzeitstabilität und Wiederkehrgenauigkeit helfen uns nicht weiter. Was wir brauchen ist Jitterarmut, Ultrakurzzeitstabilität.
Oszillatorschaltungen wie Pierce, Colpitts, wie sie in vielen Digitalgeräten eingesetzt sind, auch noch andere findet man in
http://www.qsl.net/dk1ag/Kap6.pdf
http://www.qsl.net/dk1ag/Kap7.pdf hat geschrieben:7.3 Kurzzeitstabilität im Frequenzbereich
Das
Phasenrauschen ist ein Maß für die Kurzzeit-Frequenzstabilität eines Oszillators im Frequenzbereich. Das Phasenrauschen erzeugt ein zur mittleren Oszillatorfrequenz f symmetrisches Seitenbandspektrum. Wegen dieser Symmetrie genügt es, eines der beiden Seitenbänder auszuwerten.
...
7.7 Konstruktionshinweise:
Für Oszillatoren mit geringem Phasenrauschen sollte die Quarzbelastung relativ hoch sein. Dies steht im Widerspruch zu einer guten Langzeitkonstanz. Ein guter Kompromiß liegt meist bei einer Quarzbelastung von etwa 100 bis 500 µW.
Für den Quarzoszillator sollten Transistoren mit hoher Gleichtromverstärkung hFE und niedrigem Basiswiderstand r mit nicht zu hoher Transitfrequenz bb, verwendet werden.
Weil das Phasenrauschen im Frequenzabstand von wenigen Hz bis einigen kHz um den Träger liegt, ist der niederfrequente Bereich des Transistorrauschens wesentlich. Rauscharme Niederfrequenztransistoren mit ausreichend hoher Transitfrequenz (>5 x fo ) sind deshalb geeigneter als HF-Transistoren. Bei bipolaren Transistoren wird das Rauschen wesentlich von der Basis-Emitterstrecke bestimmt. PNP-Transistoren rauschen im allgemeinen
weniger als NPN-Transistoren. MOSFET’s rauschen sehr stark, wobei bei tieferen Frequenzen das 1/f-Rauschen dominiert. Sperrschicht-FET’s rauschen im Vergleich zu bipolaren- und MOSFET-Transistoren am wenigsten. GaAs-FET’s sind bei hohen Betriebsfrequenzen rauscharm, rauschen jedoch sehr stark im Niederfrequenzbereich.
Auf die Anforderung eines stabilen Netzteils wurde schon in Kap. 5 (s.o.) hingewiesen, rauscharm sollte es auch sein. In dem relativ umfassenden Papier geht es nach Kapitel 7 weiter mit
8. Meßtechnik und Prüfung von Quarzoszillatoren
Hier findet man in 8.7.2
Thermisches Überschwingen Bild 8.15, das Frequenzverhalten nach Einschalten und Erwärmen, mit Überschwingen und Stabilisieren.
9. Quarzfilter und Oberflächenwellenfilter (SAW)
und vorausgehende Kapitel
4. Meßtechnik von Schwingquarzen sind uns minder hilfreich.
Ich meine, ein Quarzoszillator sollte von mechanischen Schwingungen entkoppelt sein, Körperschall und Luftschallaufnahme sind zu vermeiden. Ob ein beheizter Quarz besser aus separaten Netzteilen beheizt und seine Oszillatorschaltung stromversorgt wird, ist zu vermuten, weil die thermostatisch geschaltete Heizlast das Netzteil unterschiedlich belastet und in einem gemeinsamen Netzteil die Stabilität für die Quarzoszillatorversorgung gefährdet (ähnlich wie die Stromaufnahme der Motor-Servokreise als variable Last den Quarzoszillator im CD-Player instabil machen).
Inwiefern die Frequenzänderung des Quarzes nach dem Einschalten selbst sich hörbar niederschlägt, wenn über die Spieldauer einer CD ein Laufzeitunterschied von weniger als 2 ms warm von kalt unterscheidet, wage ich zu bezweifeln. Mich interessiert vielmehr und ausschließlich das Ultrakurzzeitverhalten, welches sich in den relevanten Audiobereich hineinmoduliert, also alle Phasen- und Frequenzänderungen, die den Bereich zwischen 20kHz und 0,01Hz betreffen, besonders, wenn sie zyklische Komponenten enthalten - was mit größerer Wahrscheinlichkeit hörbar durchschlägt.
Aus diesem Grund ist mangels Betrachtung des Ultrakurzzeitverhalten die meiste Literatur über Quarze nett aber nicht hilfreich. "
Für Oszillatoren mit geringem Phasenrauschen sollte die Quarzbelastung relativ hoch sein. Dies steht im Widerspruch zu einer guten Langzeitkonstanz." Damit wurde oben schon das Wesentliche gesagt, und erklärt noch einmal, dass die übliche Suche nach maximaler Langzeitstabilität kontraproduktiv sein kann. Überraschung! Wir brauchen für die Digital-Audio-Technik ganz andere Gewichtung und Konstruktionen. Im Massenmarkt sind sie nicht zu finden.
Grüße Hans-Martin