Frequenzreferenz

Hallo, ich bin gerade dabei, mir eine Quelle für Referenzfrequenzen zu basteln. Als Bauteile wollte ich einen OCXO (10 MHz) auf ein GPS Modul (Rockwell Jupiter) mit 10kHz Takt synchronisieren. Jetzt fällt mir beim durchrechnen auf, das eine analoge PLL dafür ja nicht wirklich gut funktionieren dürfte. (Viel zu lange Zeitkonstanten, da die Frequenzabweichungen so bei geschätzten 10^-7 liegen.)

Jetzt dachte ich mir, einen ATmega64 dafür zu nutzen, und hab mir das mal grob durchgerechnet: Dafür würde ich

- die beiden 10kHz Signale um etwa 12,8µs versetzt halten (10MHz*halber

8 Bit Zähler)

- und wenn der Zählerstand dann abweicht, würde ich den OCXO mittels D/A-Wandler (20.000 Schritte PWM, gefiltert) nachregeln, aber nicht unbedingt auf "Zähler = 128", sondern die auftretende Abweichung wegregeln, dass der Zählerstand möglichst lange konstant bleibt. (So etwa 100s dürfte reichen... *g*)

- Wenn der Zählerstand zu stark (mehr als +/-1) gesprungen ist, lieber erstmal an einen Phasensprung denken, und die Frequenzregelung neu initialisieren.

Und dann jetzt meine eigentlich einfache Frage: Könnte das so etwa klappen, und woran müsste ich noch unbedingt denken?

Oder doch eher nur ein XOR und eine Handvoll Bauteile, weil ich das eh nicht besser hinbekomme?

mfg Björn Schrader

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Bjoern Schrader
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Nette Idee, kam mir vor einiger Zeit auch mal ansatzweise in den Sinn.

Warum synchronisieren, warum XO?

Du willst immer genau 100s lang zählen, oder bis zu 100s?

Was heißt das? Ein riesen Frequenzsprung? Was, wenn du gerade nur eine Sekunde zählen wolltest und in diesem Intervall keine Regelung hast, oder irgendwelche wilden Korrekturen ausführst?

Jetzt meine eigentliche Frage: Warum nicht direkt den Takt einem GPS-Modul, einem DCF-77-Modul oder ähnlichem entnehmen, oder ein altes Atomnormal kaufen?

Gruß Lars

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Lars Mueller

Hallo,

Lars Mueller schrieb:

Weil ich 10 MHz brauche, und ich dafür möglichst genau sein wollte.

Also, ich will die 10MHz für die Dauer der Phasenverschiebung zählen, also 10.000 mal die Sekunde. Wenn die Zählung mehr als +/- 1 abweicht, dann dürfte schon etwas schiefgelaufen sein.

1 Sekunde ohne Regelung dürfte eher nicht viel ausmachen, das steckt der OCXO weg. Bevor ich aber einen auftretenden Phasensprung weggeregelt habe, muss ich die Frequenz doch um einiges verbiegen.

Das GPS-Modul macht 10kHz. Ein DCF-Modul 77,5kHz, aber nicht immer. (AM) Und alte Atomnormale kosten immer noch ziemlich viel.

mfg Björn Schrader

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Bjoern Schrader

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Ist bestimmt guenstiger als ein Atomnormal :-)

Gruss, Stefan

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Stefan Wernli

Sieht recht praktisch aus.

Darauf würde ich nicht wetten.

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Gruß Lars

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Lars Mueller

(...)

Ich nehme an, Du hast wie ich auch die anderen Postings hierzu gelesen. Neugierig geworden habe ich mal das Manual meines Frequenzzählers (PM6645 mit Ofen PM9681) herausgekramt. Specs: Alterung 5E-10/d, Temperaturstabilität 3E-8, im Bereich von 0-45degC, innerhalb von 7 Minuten auf 1E-7 stabil. Deine Anforderungen waren ja wohl irgendwo bei 2E-9 - meinst Du, dass Du das nur mit einer PLL oder ihrem digitalen Äquivalent erreichst? Ich bin in letzter Zeit ohnehin etwas maulig auf PLLs (das Phasenrauschen störte dann doch mehr als "geplant"), aber vielleicht reicht ein konventionelles Normal ja doch?

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Stefan Huebner

Hallo,

Stefan Huebner schrieb:

Ich weiß es nicht. Meine Anforderungen sind erst mal nur bei "möglichst genau".

1E-8 währe so etwa das Ziel.

Warum sollte das nicht machbar sein? Die von dir angegebene Werte sind die eines abgeglichenen guten OCXO. So etwas würde mir auch eigentlich schon reichen, aber so ein Teil kostet richtig Geld, obwohl rein materiell nicht viel drin ist. Dafür um so mehr an Erfahrung und Arbeit.

Phasenrauschen dürfte dabei ja gar nicht so großartig entstehen, da ich ja keinen einfachen VCO ansteuere, sondern einen stabilen OCXO. Dadurch kann man die Zeitkonstanten lang halten, aber genau da sehe ich dann auch wieder die Schwierigkeit eine stabilen Regelung zu erreichen.

Andererseits wird die Regelung in

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wenigstens Grundsätzlich ähnlich gemacht, da lag ich ja wenigstens nicht völlig daneben. Andererseits sind zum einen genau die Sachen, bei denen ich etwas einfacher dachte, deutlich aufwendiger (und in Größenordnungen besser..) gelöst. Da sieht man wirklich den Aufwand.

Ich werde mich dann erst mal an

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versuchen, vielleicht reicht das ja schon aus.

mfg Björn Schrader

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Bjoern Schrader

Hallo, schaut doch mal hier:

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Wird gerade als Serie im "Funkamateur" behandelt. Sieht sehr ausgereift aus.... Guido

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Guido Speer

Hallo,

Guido Speer schrieb:

Man findet doch immer wieder was neues. Ziemlich interessant. Ich werd mal sehen, was der "Voodoo-PIC" in der Schaltung kosten soll, und dann das Gerät mal nachbauen, obwohl (oder auch gerade weil) ich da durchaus noch einige Fragen zur genauen Funktion hätte.

mfg Björn Schrader

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Bjoern Schrader

Na dieser "Voodoo-PIC" ist das Herz der Geschichte. Da hat der Autor seeeeeeehr viel Gehirnschmalz reingesteckt. Ich habe von ihm mal das Vorgänger-Frequenznormal gekauft (noch auf ZDF syncronisiert), auch mit einem PIC und das Ding war erste Sahne. Leider ist hier im Berliner Umland (und bald überall, ätsch) nix mehr mit terestrischen Analog-Fernsehen zu machen, deswegen hat er das mit dem GPS angefangen. Du wirs ihm das "Voodo-Ding" schon ordentlich entlohnen müssen. Gruß Guido

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Guido Speer

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Jorgen

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Jorgen Lund-Nielsen

Hallo,

Guido Speer schrieb:

Ja, das glaube ich gerne. Nur wüsste ich halt schon ganz gerne, was dieses Wunderwerk der Technik denn nun eigentlich so genau macht.

Hochgenaue Normalfrequenzen vom GPS-System abzuleiten ist ja mittlerweise Stand der Technik.

Damit habe ich ja zumindest grundsätzlich auch kein Problem. Angefragt hab ich auf jeden Fall schon mal.

mfg Björn Schrader

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Bjoern Schrader

Funkamateur Hefte 8, 9 und 10 beim Verlag kaufen, und "den Rest" auf der Homepage von Norbert nachlesen. Da werden Sie geholfen... ;-)

Im Profibereich ja, bei den Amateuren wohl eher nicht. Sonst würdest du ja hier nicht fragen.... ;-)

Ist ja ein Anfang. Gruß Guido

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Guido Speer

Hallo,

Guido Speer schrieb:

Schon lange bestellt. (Sei gestern...) Aber ich bin dann immer überneugierig, und will sofort wissen, wie etwas funktioniert.

Soviele brauchen eine solch hochgenaue Frequenzbasis ja auch nicht, und die Methode mit dem ZDF hat ja wohl auch sehr gut funktioniert.

Nö. Bin eher schon mittendrin.

mfg Björn Schrader

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Bjoern Schrader

vs

Ich habe damit grundsätzlich ein Problem: Wenn der Autor, sei es eine frustrierte Privatperson, ein zerstrittener Verein oder üblicher eine trotzige Firma irgendwann beschliesst, dass es keinen Support mehr gibt, sitzt man auf ansich funktionsfähigem Sondermüll und hat keine Chance, als die Firmware entweder neu zu entwickeln oder zu entsorgen. Das ist mir bei teuren Kundenanlagen schon so oft passiert, dass ich es wirklich leid bin. Dann doch lieber eine Nutzungslizenz verkaufen - klar, die Kontrolle, wie viele Controller anschliessend mit der Firmware programmiert werden, entfällt dann, aber bei so einer recht speziellen Anwendung ist man doch noch eher "unter sich", und mit genügend Aufwand bekommt man ohnehin jeden Schutz ausgehebelt, und wenn der Aufwand im Nachprogrammieren besteht. Andere Möglichkeit: wenn der Autor irgendwann keine Lust oder Zeit mehr hat, die Chips zu verkaufen, released er die Firmware als Sourcecode oder notfalls Binaries, nur meine o.g. Erfahrung lehrt, dass bei aufkommender Lustlosigkeit oder sinkender Wirtschaftlichkeit einfach gecancelt wird, nach uns die Sintflut.

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Stefan Huebner

Hey, komm runter.... ! Das was der Norbert da macht ist reines Privatvergnügen mit Gewinnmöglichkeit. Der Mann macht das sicher nicht um zu (über)leben. Es ist ein von Amateuren für Amateure gedachtes Projekt. Wenn du was mit 20Jahre Support und Offenlegung aller Quellen willst, gründe eine eigene Firma. Ich glaube auch nicht, das zu deinem letzten 7er BMW alle Quellcodes der un-zig Microcontroller mitgeliefert wurden. ;-))) Und den Quellcoden des Betriebssystems mit dem du diesen Text hier geschrieben hast, liegt der dir vor? Nein. Und der Quellcode zu deiner HiFi-Anlage, zum Handy und der zur.... ach ich höre hier auf, was solls. Klar entsteht so mancher Sondermüll. Aber ich glaube nicht, das das im Consumerbereich soooo ins Gewicht fällt, ein 2Jahre altes Handy fliegt auch in die Tonne weil das neue ja soooo schick ist. Im Amateurbereich besteht dagegen sogar die realistische Chance, dass der Autor auch noch nach Jahren (so er am Leben ist) mit kundigem Rat hilft. Gruß Guido

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Guido Speer

Es bleibt auch noch die Frage, warum ein funktionierendes Konzept urplötzlich zu Sondermüll werden sollte. Allenfalls besteht doch das Risiko, daß er PIC kaputt geht und der ist in 20 Jahren eh fast unbezahlbar. Bis dahin gibt es mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit billigere und bessere Projekte.

Gruß Lars

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Lars Mueller

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