Liebe Forenmitglieder, ich kenne mich in der Richtung noch nicht aus und suche gerade nach Oszillatoren für eine Anwendung bei der eine hohe Stabilität erforderlich ist. Dabei ist es nicht so schlimm, wenn die Frequenz nicht exakt der angegebenen Frequenz (gewünscht ist ein ganzer Teiler von 100MHz) ist, aber sie sollte möglichst stabil sein. Hauptsächlich wird nur die Stabilität im Bezug zur Temperatur gegeben. Ist das denn überhaupt der ausschlaggebende Faktor, oder gibt es zwischen verschiedenen Arten von Oszillatoren noch grundsätzliche Unterschiede die da wichtiger sind? Ich blicke gerade bei all den verschiedenen Angaben nicht mehr durch, was da eigentlich relevant ist. Ich habe beispielsweise mal zwei rausgesucht, einen TCX und einen OXCO: https://www.mouser.de/ProductDetail/81-XTCLH20M000CHJA0P https://www.mouser.de/ProductDetail/815-AOCJYR-20M5627 Der TCX soll eine Stabilität von 280ppb haben, der OXCO 20ppb, jedoch bei beiden nur angegeben über den Temperaturbereich. Gibt es außerdem noch Vorteile des OXCOs? Gibt es eine bessere Alternative, die ich übersehen habe?
Klaus schrieb: > für eine Anwendung bei der eine hohe Stabilität > erforderlich ist Was für Anwendung?
Klaus schrieb: > jedoch > bei beiden nur angegeben über den Temperaturbereich Brauchst du denn einen grösseren Temperaturbereich als angegeben? Einen Oszillator, der bei JEDER Temparatur stabil ist gibt es nicht, die sind für ihren Temperaturbereich optimiert. Georg
Wo so oft hat auch dieser TO Wischi-Waschi-Anforderungen genannt statt harte Fakten bzw Daten anzugeben. Klaus schrieb: > aber sie sollte möglichst stabil sein.
Klaus schrieb: > eine Anwendung bei der eine hohe Stabilität erforderlich ist Wer eine Anwendung hat die wirklich eine "hohe" Stabilität fordert, weiß was er braucht. Ich schätze du brauchst keine "hohe" Stabilität, sondern denkst nur dass du sie bräuchtest.
Klaus schrieb: > für eine Anwendung bei der eine hohe Stabilität > erforderlich ist. Ich sage mal so: das ist das allgemeine trollige Geplänkel um hier ein bisschen Leben in die uc.net Bude zu bringen. Denn man könnte ja einfach sagen um was für eine anspruchs- volle Anwendung es sich handelt. Entweder "man" weiss es selbst nicht oder die Anwendung ist so banal dass der Thread sofor tot läuft da die Anforderung total daneben ist.
Klaus schrieb: > für eine Anwendung bei der eine hohe Stabilität > erforderlich ist. Na wenn Du so konkrete Angaben machst, dann eben: https://www.google.de/shopping/product/6977760001607678423
Paul schrieb: > Was für Anwendung? Kunibert schrieb: > Ich schätze du brauchst keine "hohe" Stabilität, sondern > denkst nur dass du sie bräuchtest. Es geht um die Synchronisation von Diagnostiken an einem gepulsten Lasersystem mit relativ geringer Repetitionsrate von 0.1Hz. Dabei wird immer der letzte Puls als Ausgangspunkt für den folgenden Puls genommen, so dass mit dem Oszillator über einen relativ langen Zeitraum gezählt werden muss. Je genauer dabei die Stabilität, desto genauer die Messung. jo mei schrieb: > Wo so oft hat auch dieser TO Wischi-Waschi-Anforderungen > genannt statt harte Fakten bzw Daten anzugeben. Manchmal macht es eben Sinn erstmal auszuloten was es alles gibt bevor man die 'harten Fakten' festlegt. georg schrieb: > Brauchst du denn einen grösseren Temperaturbereich als angegeben? Genau das brauche ich eigentlich nicht. Das Gerät soll sozusagen Tag und Nacht in einem klimatisierten Labor laufen und wird (vermute ich) nach einiger Zeit sowieso eine relativ stabile Temperatur erreichen. Daher frage ich mich auch, ob die Herstellerangaben bzgl. der Temperaturstabilität für diesen Zweck überhaupt relevant sind. Ich glaube einigen Usern gehts hier nur darum einen Grund zu finden um mal über andere schimpfen zu können.
Klaus schrieb: > Es geht um die Synchronisation von Diagnostiken an einem gepulsten > Lasersystem mit relativ geringer Repetitionsrate von 0.1Hz. Zur Synchronisation nimmt man ein Frequenznormal das man an alle beteiligten Geräte im Mess-System leitet. Somit arbeiten die Geräte synchron mit Null Hz Fehlerabweichung in der Frequenz. Dazu braucht es keine "hohe Stabilität".
Klaus schrieb: > Ich glaube einigen Usern gehts hier nur darum einen Grund zu finden um > mal über andere schimpfen zu können. Ich glaube damit meint der Klaus sich selbst. >Es geht um die Synchronisation von Diagnostiken an einem gepulsten >Lasersystem mit relativ geringer Repetitionsrate von 0.1Hz. Das ist schmarn, dass versteht kein Schwein, weil das keine vernünftige Spec ist, das sind nur Kackstücke aus einer groben Systembeschreibung.
jo mei schrieb: > Zur Synchronisation nimmt man ein Frequenznormal das man an > alle beteiligten Geräte im Mess-System leitet. Somit arbeiten > die Geräte synchron mit Null Hz Fehlerabweichung in der > Frequenz. Dazu braucht es keine "hohe Stabilität". Das geht in diesem Fall leider nicht. Zaun Winker schrieb: > Das ist schmarn, dass versteht kein Schwein, weil das keine vernünftige > Spec ist, das sind nur Kackstücke aus einer groben Systembeschreibung. Überlege dir doch mal, dass irgendjemand solche Specs erstellen muss. Versuche mal ein bisschen über den Tellerrand zu schauen. Um es nochmal deutlich zu machen: meine Frage ist ob es bzgl. der Frequenzstabilität zwischen TCX und OXCO außer der Stabilität über den Temperaturbereich noch andere Unterschiede gibt, und ob es noch Alternativen gibt über die man nachdenken könnte.
Eine Alternative ist eine GPSDO, allerdings sollte man auch bei solch einem Gerät auf die Kurzzeitstabilität achten. Dann hätte man 10 hoch minus 11 als Genauigkeit.
Klaus schrieb: > Das geht in diesem Fall leider nicht. Wenn man sich nicht selbst zum Troll degradieren möchte könnte man ja mal darstellen begründen beweisen dass das nicht mmöglich ist.
Jochen F. schrieb: > Eine Alternative ist eine GPSDO, allerdings sollte man auch bei solch > einem Gerät auf die Kurzzeitstabilität achten. Dann hätte man 10 hoch > minus 11 als Genauigkeit. Vielen Dank für den bisher einzigen sinnvollen und hilfreichen Kommentar. Leider gibt es an der Stelle keinen GPS-Empfang, da es in einem abgeschirmten Raum stehen soll, sonst wäre es perfekt. jo mei schrieb: > Wenn man sich nicht selbst zum Troll degradieren möchte > könnte man ja mal darstellen begründen beweisen > dass das nicht mmöglich ist. Soll ich auch noch ein paar andere Sachen machen die nichts mit meiner Frage zu tun haben? Wenn dir so langweilig ist, dann nutze doch die Zeit um vor der Ausgangssperre ein bisschen frische Luft zu bekommen.
Klaus schrieb: > Dabei ist es nicht so schlimm, wenn die Frequenz nicht > exakt der angegebenen Frequenz (gewünscht ist ein ganzer Teiler von > 100MHz) ist, aber sie sollte möglichst stabil sein. leider tappe ich im Dunkeln, wie hoch die Stabilitätsanforderungen tatsächlich sind. Klaus schrieb: > ochen F. schrieb: >> Eine Alternative ist eine GPSDO, allerdings sollte man auch bei solch >> einem Gerät auf die Kurzzeitstabilität achten. Dann hätte man 10 hoch >> minus 11 als Genauigkeit. > > Vielen Dank für den bisher einzigen sinnvollen und hilfreichen > Kommentar. Leider gibt es an der Stelle keinen GPS-Empfang, da es in > einem abgeschirmten Raum stehen soll, sonst wäre es perfekt. Dann gäbe es noch die Möglichkeit eines Rubidiumfrequenznormales. Der liefert nach einer viertel Stunde Einlaufzeit eine Stabilität, welche 10exp-11 sicher erreicht. Ist das stabil genug? Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > leider tappe ich im Dunkeln, wie hoch die Stabilitätsanforderungen > tatsächlich sind. Bevor ich diese Anforderungen festlege, möchte ich erstmal einen Überblick was es so alles gibt und wie teuer/schwer zu implementieren das wäre. Vor allem verstehe ich noch nicht ob es außer der Schwankungen über den Temperaturbereich noch andere Unterschiede der verschiedenen Oszillatortypen gibt, die bei nur kleinen Temperaturschwankungen viel stärker ins Gewicht fallen. Also angenommen die Temperatur des Oszillators schwankt um 5°, macht es dann überhaupt Sinn einen OCXO statt eines TCXOs zu nehmen? Rubidium-Oszillatoren sind mit deutlich über 1k€ schon relativ teuer (jedenfalls die, die ich gefunden habe), gibt es noch irgendwas dazwischen?
Klaus schrieb: > Leider gibt es an der Stelle keinen GPS-Empfang, da es in > einem abgeschirmten Raum stehen soll, sonst wäre es perfekt. Es gibt die Geräte auch mit einer abgesetzten Antenne. So hat man die Genauigkeit einer Atomuhr.
Klaus schrieb: > Bevor ich diese Anforderungen festlege, möchte ich erstmal einen > Überblick was es so alles gibt und wie teuer/schwer zu implementieren > das wäre. Du musst doch irgendeine Vorstellung davon haben, was du brauchst. Oder ist dein Budget festgelegt und du muss jetzt für 100€ eine optimale Lösung finden?
Langzeitstabilität, Phase noise, Temperaturstabilität, Genauigkeit sind einige der möglicherweise relevanten Dinge. Hab Mal ein Praktikum bei einem Hersteller von OCXOs gemacht. Mit geeigneten Messmittel kann man an der Frequenz erkennen ob jemand flott am Tisch vorbei gegangen ist. Generell sind die teureren Oszillatoren eher nicht mit den schlechteren Komponenten ausgestattet. Wie viele tausend brauchst du davon? Und wie teuer ist der Rest des Aufbaus? Für ein Stück lohnt die Recherchezeit nur bedingt, bzw. Ist tatsächlich besser in das durchdenken der Anforderungen gesteckt. Abweichungen in der Frequenz lassen sich bei einigen Oszillatoren wegtrimmen, so dass du deinen Fokus auf den Rest legen kannst.
Es geht also darum, mehrere Zeitmessungen zu haben, die alle 10 Sekunden durch einen Laserpuls "synchronisiert" werden, und die möglichst wenig voneinander abweichen sollen? Wobei die Größe und Einheit von "möglichst" undefiniert ist? Warum ist es ein Problem, einen zentralen Takt im System zu verteilen? Wenn es möglichst genau sein soll, warum ist dann die absolute Frequenz der Oszillatoren weniger wichtig als die Stabilität, kannst du sie hinreichend genau selektieren?
Klaus schrieb: > macht es dann überhaupt Sinn einen OCXO > statt eines TCXOs zu nehmen? Ja denn auch die Langzeitstabilität ist bei OCXOs bgenerell besser als bei TCXOs. Es gibt von SDR Kits einen GPS stabilisierten TCXO aber Antenne schließt du ja aus. Ralph Berres
Schau mal bei siTime vorbei. Die bauen MEMS Oszillatoren. Die sind zum Teil frei einstellbar in der Frequenz und recht genau. Ansonsten halt PLL IC verwenden. TI hat da was mit fs Genauigkeit.
Klaus schrieb: > Paul schrieb: >> Was für Anwendung? > > Kunibert schrieb: >> Ich schätze du brauchst keine "hohe" Stabilität, sondern >> denkst nur dass du sie bräuchtest. > > Es geht um die Synchronisation von Diagnostiken an einem gepulsten > Lasersystem mit relativ geringer Repetitionsrate von 0.1Hz. Dabei wird > immer der letzte Puls als Ausgangspunkt für den folgenden Puls genommen, > so dass mit dem Oszillator über einen relativ langen Zeitraum gezählt > werden muss. Je genauer dabei die Stabilität, desto genauer die Messung. Das habe ich jetzt nicht wirklich verstanden. Korrigiere mich bitte, aber du braucht keine absolute Zeit bzw. Zeitsynchronisation (NTP, IRIG, PTP, GPS), sondern nur ein Frequenznormal bzw. Takt? > jo mei schrieb: >> Wo so oft hat auch dieser TO Wischi-Waschi-Anforderungen >> genannt statt harte Fakten bzw Daten anzugeben. > > Manchmal macht es eben Sinn erstmal auszuloten was es alles gibt bevor > man die 'harten Fakten' festlegt. Ein paar Fakten solltest du aber dennoch herausrücken. Was ist der größte tolerierbare Fehler/Drift über die längste Perioden-/Messdauer? Was ist an Jitter tolierierbar? Wie lange sind deine Kabel und die Signallaufzeiten zu den Geräten? Sind die alle gleich lang? Wenn nicht, was ist der tolerierbare Phasenversatz zwischen den Geräten? Um ein bisschen rechnen und ggf. ein Diagramm aufzeichnen wirst du nicht herum kommen.
> Es geht um die Synchronisation von Diagnostiken an einem gepulsten
Lasersystem mit relativ geringer Repetitionsrate von 0.1Hz. Dabei wird
immer der letzte Puls als Ausgangspunkt für den folgenden Puls genommen,
so dass mit dem Oszillator über einen relativ langen Zeitraum gezählt
werden muss. Je genauer dabei die Stabilität, desto genauer die Messung.
Dann sollte man die Frequenz des urspruenglichen Lasers nehmen und
herunterteilen. Die Leute nehmen zB einen 100MHz Laser und teilen den
auf 1Hz oder so runter fuer den regenerativen Verstaerker.
Das ist viel einfacher.
Für den Einstieg der berühmte Artikel vom leider zu früh verstorbenen Ulrich Bangert: http://ulrich-bangert.de/AMSAT-Journal.pdf Der möglichst gleiche Abstand zwischen zwei Pulsen ist also 10 Sekunden. Über welche Spanne soll dieser Abstand denn möglichst wenig schwanken? Minuten, Stunden, Tage, Wochen, Jahre? Wäre gut, wenn Du sowohl den akzeptablen Fehler der 10 Sekunden als auch Gesamtspanne grob angeben könntest. Wie schon geschrieben: Die Antenne kann auch mit Kabel nach außen, aber die 10 Sekunden muss bei höheren Anforderungen der OCXO selbst liefern, die Zeitkonstante der Disziplinierung wird bei guten OCXO und gutem GNSS-RX um 15 Minuten liegen.
Hallo Klaus. Klaus schrieb: > Ich habe beispielsweise mal zwei rausgesucht, einen TCX und einen OXCO: > https://www.mouser.de/ProductDetail/81-XTCLH20M000CHJA0P > https://www.mouser.de/ProductDetail/815-AOCJYR-20M5627 > Der TCX soll eine Stabilität von 280ppb haben, der OXCO 20ppb, jedoch > bei beiden nur angegeben über den Temperaturbereich. Es sind beides Quarzoszillatoren. Der TCX ist ein Temperatur kompensierter Quarzoszillator, und der OXCO ist ein Temperatur stabilisierter Quarzoszillator. Erstere Kompensation wird mit einem in einer bestimmten Art geschliffenen Kristall und einer temperaturabhängigen Zusatzbeschaltung gemacht, bei der zweiteren Stabilisierung sitzt der Quarz in einem temperaturgeregelten Ofen, und ist so geschnitten, das er für die Ofentemperatur stabil ist. Zweiteres ist im allgemeinen genauer und hat den breiteren Temperaturbereich. > Gibt es außerdem > noch Vorteile des OXCOs? Du übersiehst die Nachteile/Grenzen des Ofens. Der Quarz muss immer auf eine Temperatur gleich oder größer der maximalen Umgebungstemperatur geheizt werden. Das sind in Deinem Beispiel gleich oder mehr als 85°C. Daraus folgt: 1) Wenn Du das Teil einschaltest, braucht der Ofen eine Zeit, um sich zu anzuwärmen und auf Soll Temperatur zu kommen. 2) Das Teil hat wegen des Ofens eine nicht unerhebliche Leistungsaufnahme. 1W in der Aufheizphase, und 0,4W sonst.....das ist relativ viel. 3) Du betreibst den Oszillator bei mindestens 85°C. Pro 10 Grad verdoppelt sich aber die Alterungsgeschwindigkeit elektronischer Bauteile, bzw. die MTBF halbiert sich. 1) und 2) sind vermutlich für Deine Anwendung in einem gemütlichen Labor nicht problematisch. Du musst vermutlich sowieso die Anlage "hochfahren". Wenn Du zuerst den Quarzofen einschaltest, sollte der sich stabilisiert haben, wenn Du messen willst. Laut Datenblatt braucht er weniger als drei Minuten. 0,4-1W zusätzliche Last wird eure Netzversorgung schon stemmen. Anderes Problem, Du verbaust die Beule irgendwo, wo die Eigenerwärmung des Ofens nach aussen stört. Vermutlich kannst Du Dir an dem Teil eine Brandblase holen. ;O) Widerstände und noch mehr Halbleiter reagieren auf erhöte Temperaturen mit Rauschen. Aber Du kannst ja den Oszillator irgendwo in eine Ecke stellen wo das nicht stört, weil nichts in der Nähe ist, was mit warm wird. Lediglich das Rauschen auf dem Oszillator selber könnte für Dich zum Problem werden. 3) Wird aber auch kein Problem sein. Wenn der Oszillator irgendwann kaputt ist, baust Du (oder Dein Nachfolger) einen neuen. Er wird zig Jahre halten, wenn Du nicht sonst was falsch machst. Dass er in der Zeit auch langsam wegdriftet, sollte nach Deiner Beschreibung auch kein Problem sein, weil Du das wegkalibrieren kannst. Über die 0,1Hz Deiner Messfrequenz sollte die Drift kein Problem sein. Was ein Problem werden könnte, wäre die Kurzzeitstabilität. D.h. jedesmal wenn der Ofen anheizt und wieder abkühlt hast Du einen winzigen Frequenzversatz. Der Ofen wird mit ziemlicher Sicherheit nicht in einer Zweipunktregelung gefahren sondern stetig. Trotzdem ist das ganze stabiler, je weniger daran herumzuregeln ist. Darum ist es sinnvoll, den Ofen nochmal in einen Kasten zu setzten, der entweder schon selber die Umgebungstemperatur für den Ofen regelt, oder aber die Umgebung wärmeträge vom Ofen abkoppelt. Ersteres ist relativ viel Aufwand für vermutlich kleinen Effekt. Dein Ofen ist mit besser als 2ppb/°C angegeben. Der TCX hat andere Probleme. z.B. dass die Temperaturkompensation zwar für ein Plateau gilt, aber wenn er auf dem Plateau von einem Punkt zum anderen Läuft, kommen die Einzelteile dort wegen unterschiedlicher Wärmekapazität zu unterschiedlichen Zeiten an, und während dessen kann die Frequenz relativ erratisch driften, bis sich alles auf die neue Temperatur eingepegelt hat. Dafür Rauscht er (hoffentlich) weniger. Ich persönlich würde es vermutlich zuerst mit dem OXCO versuchen. Aber der Preis von dem Teil ist happig. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
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