ich brüte ja seit einer Weile über meinen Frequenzgenerator. Und da aller Anfang bei der Referenz liegt habe ich mir mal Datenblätter von TXCO und OCXO's durchgelesen und mich bei Ebay umgesehen. Da ich mir schon eine Genauigkeit von min. 10^-8 bzw. max. Trift von max. 5*10^-7/Jahr wünsche schränkt sich die Auswahl schon ein ... Aus Spass habe ich dann mal bei ebay nach einem Rubidium Normal gesucht und eines für 185$ unter
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gefunden. Da war ich baff ... Die Stabilität liegt bei 2*10^-9/Jahr und ich frage mich ob so ein Rubidiumnormal richtig altert und ob man es neu kalibrieren könnte.
"Martin Laabs" schrieb im Newsbeitrag news:c6duai$am5jn$ snipped-for-privacy@ID-191456.news.uni-berlin.de...
Richtig altern ? Was meinst du damit ? Ja, man kann es neu kalibrieren. Wäre ja auch ein ziemliches Ding, wenn nicht. Allerdings geschieht das bei diesem Modul eher softwaremässig über eine Teiler programmierung. Siehe
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Es gibt also einige Hürden zu bewältigen bis zu einem verwertbaren z.B.
10MHz Ausgangssignal. Ein Vorteil ist die kompakte Bauform.
Für den Bau eines Frequenznormals lohnt sich IMHO eher ein Efratom FRS oder ähnlich für ein paar Euro mehr. Falls du was in der Richtung brauchst, kannst du dich ja mal melden.
Für den Bau eines Frequenzgenerators (für was?) dürfte ein Rubidium Normal allerdings meist eine totale Übermotoriserung darstellen.
Ein Quarz altert .. warum auch immer und dabei driftet die Frequenz weg. Warum er das macht weis ich nicht und ich kann mir vorstellen das ein Rubidiumkristall auch altert.
Das wird dann warscheinlich viel zu teuer.
Ich möchte mir einen Frequenzgenerator bis 500Mhz bauen und weil ich den gerne auch zum Abgleich von Funkgeräten benutzen würde wollte ich schon auf 1Hz genau arbeiten wollen. Das wäre eine Genauigkeit von 2*10^-9. Da ein OCXO bzw. TCXO in dieser Größenordnung sicher genauso teuer ist wie dieses Rubidumnormal wäre es halt eine nette Alternative. Allderdings werde ich wohl erstmal das Gerät planen, dann bauen und danach kann ich immer noch eine genauerer Referenz benutzen.
"Martin Laabs" schrieb im Newsbeitrag news:c6g743$8a4u9$ snipped-for-privacy@ID-191456.news.uni-berlin.de...
Hallo Martin,
falls dir eingerastet eine Genauigkeit von besser 10^-8 genügt, empfehle ich dir das Frequenznormal von Hans-Siegmar Hau, Ing.-Büro für Elektronik, Fischersand 53, 99084 Erfurt, Tel.:
Ich schätze, dass Du Dich mal über die Funktionsweise eines Rubidium-Frequenznormals informieren solltest (z.B. bei ). Es ist kein Rubidium-Kristall, der da schwingt, es sind verdampfte Rubidium-Atome, die zu recht hochfrequenter Schwingung angeregt werden. Die Atome "altern" nicht. Das ist ja eben das bestechende an solchen "Atomuhren", dass sie in der Genauigkeit ihres grundlegenden Mechanismus' nicht von Fertigungstoleranzen u.ä. beeinflusst werden, sondern lediglich von Materialkonstanten.
Aha. Das klingt ja ecth prima. Wenn es nach einem Jahr auch noch so oder bei 5*10^-7 liegt wäre das echt prima. Aber evt. bekomme ich ja morgen den Quarzofen bei Ebay ...
Ohne Quarzofen schaut man für etwas genauere Messungen bei einem guten Signalgenerator relativ alt aus. Weil bei 1 GHz eine Abweichung von z.B. 10Hz bei 10^-8 liegt.
Einen normalen Quarzoszillator darf man nicht scharf ansehen, dann läuft er schon um 10^7 weg, und das sind 100Hz, was für genaue Messungen nicht wirklich toll ist. Selbst TCXO's haben ihre Tücken, been there, done that.
Die Alternative zum Rb-Normal sind Normalfrequenzsender (inklusive GPS), das Problem ist aber, dass die Eigenschaften der Funkausbreitung eine relative lange Messperiode bedingen, d.h. wir unterhalten uns um Stunden bis Tage für eine hohe Genauigkeit von 10^-9 bis 10^-10.
Damit leidet aber das *Phasenrauschen* der Referenz, genau deshalb ist ein lokales Atomnormal für viele Anwendungen unumgänglich. Rb ist da ein guter Kompromiss, in ein
200$ Produkt hätte ich persönlich allerdings nicht viel Vertrauen (Phasenrauschen nicht spezifiziert etc.).
Stanford & Konsorten verkaufen allerdings gute Module mit
10MHz Ausgang die so sind, wie man sich das wünscht, für
Habs mir gerade nochmal durchgelesen. Es ist sowas was auch DK6RX gemacht hat
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und dort ist es für ca. 40 Euro zu bekommen :-) Aber ich weis nicht ob das was richtiges ist ... bei Sat. Empfang hat man evt. Dopplerprobleme, bei Kabel weis man nicht ob das Signal nicht digitalisiert wurde und die Genauigkeit hinüber ist und der terrestische analoge Empfang wird ja auch nicht mehr ewig senden.
Ich versuch mal einen OCXO günstig zu bekommen ...
"Oliver Bartels" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...
Normal
Unter
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gibt`s/gab`s? von HP ein GPS Receiver Discipline Clock Frequency Reference für $ 249 (Listenpreis $ 4.800). Quelle: QST Januar 2004. snipped-for-privacy@buylegacy.com
Ja, nach dem Post habe ich es auch gelesne. Ich dachte das es sei ein Kristall ähnlich wie beim Rubin der "gepumpt" wird. Aber die Frequenz wäre natürlich viel zu hoch.
Aber es könnte verschwinden (verdampfen) oder sich spalten. Oder irgendwas was man braucht (Heizung) durchbrennen/altern.
Hergenommen wird ein Quarz, dessen Frequenz, geeignet multipliziert und moduliert, in eine mit Rb Dampf (bestimmtest Isotop) gefüllte Kammer geleitet wird, welche mit einer Rb-Lampe (bestimmtes anderes Isotop) durchleuchtet wird. Am anderen Ende sitzt ein Fotosensor.
Bei einer bestimmten Frequenz wird es ein klein wenig dunkler am Sensor und dann "weiß" das System, dass die richtige Frequenz getroffen wurde. Diese Frequenz ist rein durch die Quantenmechanik der Elektronenhülle der Rb Isotope vorgegeben, der Trick ist, das von dem einen Isotop die eine optische Hyperfeinstruktur-Linie eines Linienpaars eine andere Linie des anderen Isotops abdeckt, jeweils eine Linie des Paars aber freibleibt. Die Linien des Paar selber sind nur 6,9GHz auseinander, deshalb kann man optisch pumpen und mit Mikrowelle den Übergang zurück anregen und dann wieder optisch messen.
Abweichungen verursachen dabei u.a.:
- Berührungen der Rb-Atome mit der Gehäusewand
- das erdmagnetische Feld.
- die Reinheit der Rb-Isotope
- die Schwerkraft
Wegen der Notwendigkeit der Kammer und letztlich der Einbeziehung von zwei Isotopen in den Messvorgang ist ein Rb-Normal, obwohl eine Atomuhr, kein *Primärstandard*, sondern "nur" ein Sekundärstandard. Ein Primärstandard ist *nur* ein Cs-Normal, bei dem die Atome durch eine Röhre fliegend vermessen werden (möglichst sogar schwerelos wie bei der Cs-Fontäne). Genau über dieses Experiment ist die Sekunde definiert, deshalb eben primär. Der Nachteil des Cs Primärstandard ist jedoch, dass seine Lebensdauer begrenzt ist, denn es fliegt Caesium von A nach B in einer Hochvakuum-Röhre, irgendwann ist der Vorrat verbraucht und dann ist eine neue superteure Röhre fällig.
Die Abhängigkeit von der Schwerkraft bleibt übrigens auch bei "gewähnlichen" Cs-Primärstandards, das ist schlicht die Relativitätstheorie, auf dem Berg laufen Uhren schneller.
Gute Frequenznormale kosten Geld. Was nützt Dir ein angeblich ganz genaues Normal mit einem Standard-Quarz, ohne Ofen, bei dem das Ausgangssignal schon beim Scharf-Anschauen wackelt. Im Mittel mag sowas hinkommen, egal ob Billig-GPS- disziplinierte Kiste, ZDF-HSync-Auswerter usw. Nur wird die PLL Deines Generators all diese Macken trotzdem vervielfachen.
So >$1000 sollte man schon für ein gutes Rb-Normal anlegen. Geiz ist in diesem Fall nicht Geil.
Einen *guten* Quarzofen gibt es schon für 1/3 bis 1/2 dieses Betrags.
Das ist, so der Generator ansonsten auch genau vervielfacht (da *wirst* Du noch Dein grünes und blaues Wunder mit Nebenlinien erleben) schon eine der Anwendungen für *gute* Quarzöfen. Geiz ist bei dieser Art von Messtechnik fehl am Platz, der Drei-Sterne-Koch nimmt auch nur die besten Zutaten. Rb ist natürlich noch schöner, aber eben, *wenn gut*, auch teurer.
Da kommt mir doch gleich wieder der Betreuer meine Facharbeit in den Si= nn: Der hat ein Radioteleskop mittels des VSync Signals des Terrestrischen = ZDF eingestellt. Die h=E4ngen n=E4mlich direkt an den Atomuhren der PTB und= sind die exaktesten 50Hz die man in Deutschland g=FCnstig bekommen kann.
Das entscheidende hier ist doch IMHO daß das Refrenzsignal nur zum Nachstimmen des OCXO verwandt wird - mit sehr langer Zeitkonstante. Früher wurde so etwas auch mechanisch gelöst, Drehko der über einen Motor nachgestellt wurde.
Dadurch stören Laufzeitänderungen, etc nicht. Die Kurzzeitstabilität für Messungen ist durch den OXCO gewährleistet. Es gab auch mal eine Schaltung in den UKW Berichten, müßte ich mal suchen.
Gute gebrauchte Rb Normale (Efratom FRS oder M-100) sind schon ab 250$ zu bekommen ... GPS disziplinierte "Kisten" arbeiten oft mit superstabilen DOCXOs. Mein Trimble/Nortel schafft es innerhalb von 24 Stunden auf
5*10^-12; Probleme kann allerdings mitunter das Wetter und die Empfangslage bereiten - also eher was zum kalibrieren als für Langzeitbetrieb.
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