Les oscillateurs parallèles

modèle du quartz
oscillateur série
oscillateur parallèle
notations

 

C'est l'oscillateur de base pour des fréquences de quelques MHz. Il est typique des µcontrolleurs :

R10 (1 à 10 MW) polarise la porte dans sa partie "inverseur analogique" autour de VDD/2 (point de repos) on obtient ainsi ampli inverseur rustique

Pour avoir une oscillation, il faut que le signal revienne en phase en entrée, il y a donc une 2° inversion au niveau du circuit résonnant.

 

On peut redessiner ce type de montage ainsi :

A la fréquence parallèle, l'ensemble L2C8 est inductif et se comporte comme un circuit bouchon (impédance infinie) avec l'ensemble C6C7. Le courant de sortie de la porte est donc nul bienque les courants dans L2 et C6,C7 soient importants (et de phase opposée). Le courrant d'entrée de la porte est nul donc le courant dans C6 est le même que dans C7. Donc les tensions V6 et V7 sont égales avec V7 = -INOSC et V6 = OOSC il y a donc bien inversion entre entrée et sortie par le biais du bouchon centré sur 0V

La présence de C6 et C7 modifie un peu la fréquence d'oscillation parallèle du quartz (Cp quartz non représenté sur le schéma simulé il vient en // sur le bouchon et change peu de choses).

La capacité parallèle globale devient : Cpl > Cp donc la fréquence d'oscillation se rapproche un peu plus de Fs (freq série du quartz) :

Mesure de fréquence réalisée sur :

Sur une carte à base de 68HC11 avec un quartz à 8MHz on devrait avoir les ordres de grandeurs suivants :

Cs=0,02pf

Cp=5pf

Cpl=5pf+27pf/2=18.5pf (hors capa parasites montage)

on obtient 2Cpl/Cs = 1850 => Fosc = Fs (1+1/1850)=8.0043MHz

sur la carte on peut mesurer le cycle machine qui est 4 fois plus lent au fréquencemètre .

La valeur théorique serait donc 2.0011MHz.

Valeur mesurée au fréquencemètre 2.00037MHz le décalage est donc 3 fois plus faible que prévu à 185ppm (par million).

Même si je rajoute 15pf pour l'entrée, et 15pf pour la sortie (entrée de la porte suivante) je n'atteindrai pas le résultat mesuré (le décalage calculé reste au double de la valeur mesurée).