für den geplanten Umbau eines 10 MHz-Referenzoszillators (als Bestandteil eines Meßgeräts), suche ich eine pfiffige Idee, wie man die Umschaltung zwischen interner Referenz (Quarzofen) und extern eingespeisten 10 MHz realisieren kann. Derzeit wird das extern eingespeiste Referenzsignal verstärkt und dann an die Basis des Oszillatortransistors gegeben. Der interne (geheizte) Quarz wird dann einfach pegelmäßig überrannt.
Jetzt soll da aber ein Doppelofen-XO rein und da kommt eben nur CMOS-Rechteck raus. Gibt es da was kleines intelligentes, das die beiden Taktfrequenzquellen atomatisch umschaltet?
Spontan fällt mir dazu ein, dass man vielleicht mit dem externen Signal einen retriggerbaren Monoflop ansteuern könnte, dessen Ausgangssignal denn Umschalter steuert.
Wenn der interne Oszillator bereits im Ofen sitzt, sollte ein externes Signal stabiler und rauschfreier sein. Ansonsten wärs sinnlos. Für eine Umschaltung sollte dann das externe Referenzsignal erst durch ein Quarzfilter laufen. Zwei billige 10-MHz Quarze dürften dafür reichen.
Hammersynchronisation halt. ;-)
Genau das Richtige für "wilde Bastler". ;-)
Das durch ein schmalbandiges Quarzfilter gesiebte Signal sorgt selbst für eine Umschaltung. Diese Umschaltung sollte dann auch angezeigt werden.
Ich muß mal wieder konkretisieren ;-) Es geht um einen Funkmeßplatz, der _vorrangig_ im Außeneinsatz benutzt wird. Insbesondere für Gleichwellenanlagen braucht man eine sehr stabile Referenz. Sollte das Gerät dann doch mal in der Werkstatt stehen, kommen dort "echte" 10 MHz aus der Wand (GPS Frequenznormal), die man dann selbstverständlich auch nutzen möchte.
Das ist eher sekundär, da die Einspeisung hinten sitzt und die Frontplatte nur bedingt ein zusätzliches Loch verträgt.
Mir geht es primär um eine pfiffige Schaltungsidee. Mit Gewalt und Aufwand kann das jeder...
also ich w=FCrde die rein mechanische L=F6sung bevorzugen. Internes Taktsignal auf eine BNC Buchse rausf=FChren, BNC Jumper, und wieder rein ins Ger=E4t. Dann weiss man n=E4mlich _ganz sicher_ von wo der Takt kommt.
Laß mich raten. Das Gerät hat einen Akku um den Quarzofen immer auf Temperatur zu halten.
Im einfachsten Fall ein Umschalter der vom externen Referenzsignal gesteuert wird. Im komplizierteren Fall wird nur dann auf extern umgeschaltet wenn die externe Frequenz gleich der internen ist. Bis auf wenigen, tolerierbare Hz. Damit hätte man dann auch gleich eine Kontrolle das keines der Signale zu sehr aus der Sollfrequenz läuft. ;-)
Wild-West Methode: Den Oszillatortransistor behalten, wo er eh schon da ist. Den TCXO ueber einen Widerstand in dessen Basis reinleiten. Wenn der externe Takt kommt wird das wie gehabt ueberrannt.
Ich hatte mich eher auf die zweite Schaltung, die PLL bezogen. Also PLL statt umschalten. Das geht natürlich nur, wenn der OCXO einen tuning-Eingang hat.
Kann man machen, aber dann verlaesst man sich darauf dass das Phasenrauschen des Oszillators mindestens gleich oder besser ist als das der Quelle. Wenn es schlechter ist dann zieht man mit der Methode u.U den kuerzeren. Mit der simplen Widerstandsmethode kann das natuerlich auch passieren.
Das ist so ein Punkt, mit dem man schnell mal auf das Glatteis gerät.
Der neue Quarzofen ist nur ein Teil der Überarbeitung des Geräts. Die Bauteilauswahl fand vor ca. 20 Jahren statt und da findet man mittlerweile fast immer was besseres, sei es bei den OPs, den Analogschaltern und -multiplexern oder bei den Spannungs- und Taktreferenzen. Wobei sich Schlumberger seinerzeit nicht hat lumpen lassen, die meisten Bausteine von AD sind -J oder -K Typen.
Aber was nützt mir die neue Spannungsreferenz mit TK1, wenn ich zum Feinabgleich auf die benötigten 5,12V ein Poti mit TK100 einsetzen muß? Wie sinnvoll ist der Doppelofen, wenn das Feineinstellpoti mit TK100 abgesetzt direkt an der Frontplatte sitzt? Und was verhunze ich mir mit einer zusätzlichen PLL, wo ein simpler digitaler Umschalter reicht?
Die Signal-kill-Schaltung ist mir irgendwie zu aufwendig. Das mit dem retriggerbaren Monoflop kommt meinen Wünschen schon näher und bringt vor allem keine zusätzlichen "Verluste" in die Schaltung.
Wenn das Ueberrennen mit sehr viel niedrigerer Impedanz passiert als die Intern-Einspeisung und die Flanken schoen steil sind an sich nicht.
Es kommt aber immer drauf an was das fuer ein Geraet ist. Fuer einen Frequenzzaehler muesste Ueberrennen ausreichen, fuer einen Spektrumanalysator sollte man dagegen sauber umschalten.
Würde ich nicht so machen. Am einfachsten externe Quelle nehmen, wenn diese angeschlossen ist. Kann man einfach detektieren, ob da etwas reinkommt. Das "Toleranzmodul" im Gerät kann ja nicht erkennen, welches die genauere Frequenz ist, das kann dazu führen daß ein eiernder Ofen benutzt wird trotz angeschlossener Rubidiumreferenz.
Wenn Schlumberger richtig gut war (waren sie normalerweise) dann duerfte es schwer fallen zu optimieren. Ja, irgendwo kriegst Du einen rauschaermeren oder driftaermeren Opamp her. Oder MMIC. Das war's dann aber schon fast. Im Analogbereich kommt auser im GHz-Bereich kaum was frisches auf den Tisch.
Gestern erlebte ich es wieder, neues Design, schneller Pulser. Nach SPICE Modellen gesucht, nicht viel neues gefunden. Bin am Ende wieder bei den Siliconix-FETs gelandet die sie dann an kleine Firmen vertickt haben. Die gleiche Serie mit der ich schnelle Sachen schon Anfang der
90er machte. So aehnlich wie nochmal in einen Ro-80 einsteigen :-)
Sowas macht man heutzutage ja auch nicht per Poti. Inzwischen gibt es billige Praezisions-DAC und digitale Potis.
Wenn schon diese ganze Arbeit in ein altes Geraet gesteckt wird dann sollten Trimm-Potis echt rausfliegen. Alle. Das ist schon lange nicht mehr Stand der Technik und war es vermutlich schon zu Zeiten dieses Schlumberger-Geraetes nicht. Ich habe seit 1986 eine Menge Schaltungen entwickelt. Nicht ein einziges Trimmpoti ist da drin, nicht in einer. Auch keine Trimm-C.
Wir nannten "Loesungen" mit Potis frueher "Rubber Engineering".
Falls die Moeglichkeit der Detektion und Umschaltung besteht wuerde ich das in jedem Fall tun. Wenn jedoch ein lueckenloser Umschaltvorgang gefordert ist dann geht fast nur PLL. Das kann etwa sein wenn die Anlage bei Ausfall des Zentraltaktes ohne Unterbreuchung weiterlaufen muss. Dann muss man Arbeit reinstecken, ziemlich viel Arbeit.
Ein Schalter plus Kill-Detektor ist aber nicht so der Akt. Heutzutage ist der Detektor einfacher zu realisierern. Man kann einen billigen RF-Chip mit RSSI-Ausgang nehmen und der RSSI-Pegel ist dann das Umschaltkriterium.
Ich schrieb ja auch in meiner ersten Stellungnahme von einem Quarzfilter durch daß das Signal geschickt wird. Wenn es um Präzionsmessungen ginge, womöglich mit Lissajous-Figuren sollte das sowieso so gehandhabt werden. Ein Quarzfilter senkt das Rauschen bis zu 20dB. Was sich auf dem Oszilloskop schon bemerkbar macht.
Nein. Der Ofen wird immer frisch aufgeheizt. Laut Handbuch ist das so in Ordnung. Der Quarz und die zugehörige Kapazitätsdiode sitzen in einem geheizten Alublock, das Ganze dann in einem recht dicken Styroporgehäuse, wobei das an der Frontplatte sitzende Abgleichpoti vieles vieder versaut.
Bei meiner Neukonstruktion will ich den Grobabgleich über "gute" Festwiderstände realisieren und das letzte µ dann über ein Poti, das aber in einem recht großen Verhältnis zum Wert der Widerstände stehen soll. Ggf. kommt das Poti mit in die Thermokammer und ich lege eine lange Kunststoffachse nach außen.
Das hatte ich auch mal kurz als Idee. Umschaltkriterium ist eine Phasenverschiebung. Wenn keine Phasenverschiebung dann auch kein Umschalten, weil unnötig.
Ein kleines Ärgernis ist der HF-Leistungsmesser. Ist nicht auf 0 abzugleichen, ohne den Skalenfaktor zu verhunzen, da der Ausgangs-OP keine Offsetkorrektur hat. AD bemustert mich nun freundlicherweise mit
2 AD8620ARZ, die von Haus aus als Nachfolger der verwendeten OP vorgesehen sind. Wobei es einen verwundert, mit welch geringem Aufwand da von 2-1000 MHz von 1mW bis 50W mit max 12% Toleranz gemessen werden.
Maxim zickt gerade etwas rum und will die Webseite unserer Company (hihi) sehen bzw. jetzt eine Verpflichtungserklärung unterschrieben haben, bevor sie mir Muster liefern. Ich glaube, das hängt an einer georderten hochgenauen Spannungsreferenz. Von dort kommen aber auch einige MAX4051 und MAX4053, von denen ich mir etwas Verbesserung bzw. mindestens mal das Gefühl davon verspreche. Alle analogen Meßwerte werden auf einer üppig mir OPs und 4051 bestückten Doppel-Leiterkarte verarbeitet, über einen finalen 4053 quer durch das Gerät auf einen sog. Slave-CPU geschickt und dann mit
10Bit digitalisiert (HD46508PA). Da läßt sich ggf. mit geschirmter Leitungsführung auch noch was machen.
Pinkompatibilität hat oberste Priorität. Bei einem Gerät, das aus gut 40 Platinen besteht, will man das nicht anders...
Ungefähr so pfiffig sollte das sein. Ich muß nochmal in das CMOS-Buch schauen, ob diese Funktion nicht bei irgendeinem harmlosen IC mit abfällt.
Wenn man nur einige wenig braucht geht Maxim. Falls das eine Serie wird waere ich vorsichtig, dass sie nachher auch liefern koennen.
Ok die fallen ja noch unter Geriatronik :-)
Das hat man leider frueher oft so getan. Dann kam oben ein Drucker drauf und auf einmal ist das Messgeraet nicht mehr so gut wie vorher. Ist bei mir passiert. Der Uebeltaeter war ein Dell Tintenstrahldrucker/Scanner dessen Netzteil in etwa die EMC "Performance" eines Loeschfunkensenders hatte.
Wenn es nur ein Geraet ist waere icjh mit echten Hacks nicht sparsam.
In Buechern findet man die nicht. Eher bei den einschlaegigen HF-Schmieden und auch bei Firmen wie NXP.
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