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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Impulslänge bei DCF77


Autor: Tobias (Gast)
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Hallo,

ich bin gerade dabei, eine Funkuhr zu programmieren. Hierzu verwende ich 
ein DCF-Modul, welches ich hier beschrieben habe:

Beitrag "Tip für alle, die ein günstiges DCF-Modul suchen"

Es ist ja bekannt, dass die Zeitinformationen durch Absenkung des 
Trägers für 100ms bzw. 200ms erfolgt. Ich habe mir jetzt mal über 
meherer hundert Sekunden die Impulse angesehen, die das Modul abgibt. 
Dabei ist mir aufgefallen, das die Impulslänge im Mittel etwa 110ms bzw. 
210ms beträgt. Im Anhang habe ich die Impulslänge des low-Impulses mal 
grafisch dargestellt.

Ich würde ja verstehen, wenn die Impulslänge um den Mittelwert von 100ms 
schwankt aber es ist deutlich erkennbar, dass das Mittel eben 110ms 
beträgt.

Hat jemand ne Erklärung dafür?

MfG
Tobias

Autor: Tobias (Gast)
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Und hier noch die Grafik für den high-Impuls.

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Entweder macht den Modul die Pulse etwas länger oder in Frankfurt
werden die Pulse schon verlängert. Kannst dich ja mal dort beschweren
(oder in Braunschweig, keine Ahnung wer da zuständig ist).

Aber ist das nicht in Wirklichkeit wurscht?
150 ms nach Pulsbeginn schaust du nach welcher Pegel anliegt
und hast die Information die du haben willst.

Autor: Mathias (Gast)
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Ich denke auch, dass der Fehler bei deinem Modul zu suchen ist! Sprich 
dein Modul "macht" die Impulse etwas länger

Autor: Tobias (Gast)
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Ein Problem ist das natürlich nicht. Ich bin nur bei meinem Programm von 
einer mittleren Impulslänge von 100ms ausgegangen und habe symmetrisch 
dazu eine knappe Toleranz zugelassen. Da der Impuls aber im Mittel 110ms 
lang ist, gab es natürlich gelgentlich Bitfehler.

> 150 ms nach Pulsbeginn schaust du nach welcher Pegel anliegt
> und hast die Information die du haben willst.

Ich will die Pulslänge schon genau messen, um entscheiden zu können, ob 
es wirklich ein gültige Impuls ist.


Autor: Tobias (Gast)
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Bei der Gelegenheit fällt mir natürlich auf, dass es Quatsch ist, 
ausgehend von der Sollimpulslänge eine untere Schranke und eine obere 
Schranke festzulegen. Besser ist es, die reale Impulslänge zu bestimmen 
und dann z. B. +- 10% als Toleranz zuzulassen. Dann spielt es keine 
Rolle, wie sehr das Modul Müll produziert. Werde das aber mal bei 
anderen Modulen nachmessen, wie es da aussieht.

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Ich denke mal, das Modul wird sowas wie ein retriggerbares
Monoflop drinn haben. Sinn dürfte sein, kurzes Signalausfälle
( < 10ms) zu 'überspielen' und damit den Empfang stabiler zu machen.
Dadurch wird natürlich auch das Signal insgesammt länger, weil
das Monoflop halt das Signal noch 10ms länger hält.

> Ich will die Pulslänge schon genau messen, um entscheiden zu können, ob
> es wirklich ein gültige Impuls ist.

Schalg mich jetzt nicht. Aber sind im DCF Strom nicht sowieso ein
paar Prüfbits enthalten?
Aber OK. Im Prinzip hast du natürlich recht, je früher Falschpulse
augefiltert werden, desto besser.

Autor: Tobias (Gast)
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Habe gerade mal im Datenblatt des U4224 gelesen. Darin werden für den 
100ms-Impuls minimal 60ms und max. 130ms angesetzt, für den 200ms-Impuls 
min. 160ms und max. 230ms. Eigentlich schon eine recht hohe Toleranz. 
Nun gut, dann werde ich diese Werte mal einbauen.

Autor: JoachimB (Gast)
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Die Impulslänge sollte sehr genau 100 ms oder aber 200 ms betragen. Dazu 
wird der DCF-77-Träger von 100% auf 25% abgesenkt und nach Ende des 
Pulses wieder auf 100% angehoben.
--- soweit die Theorie ---
Die Sendeantenne ist ein resonantes Gebilde mit endlicher Bandbreite. 
Das Absenken des Trägers verursacht ein Ausschwingen der Amplitude. Die 
Kurve hat bestimmt keine steile Flanke. Der Empfänger dekodiert irgendwo 
auf der Flanke und erzeugt damit deutliche Abweichungen von der Länge 
des Originalpulses. Wenn dazu noch die Schaltpegel der Empfängers eine 
Hysterese haben, dann kann die Pulslänge nicht stimmen.

Um das Problem der Flankensteilheit zu verringern hilft man beim 
Absenken des Trägers auf der Senderseite etwas nach. Das Signal wird zu 
Beginn des Pulses 250us ausgetastet (auf 0%) um dann auf 25% gesetzt zu 
werden. Die Flanke wird dadurch deutlich steiler und der Sekundenanfang 
läßt sich präziser bestimmen.

Man sollte sich wegen der Abweichung der Pulslänge keine Gadanken 
machen. Wer die Zeit präzise bestimmen will, wird eher die 
Phasenmodulation auswerten.

Autor: macke_a (Gast)
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Hallo ich verwende auch zur Zeit ein DCF Modul..,
dabei habe ich ein gültige Toleranz von +/-20ms bei der Log. Null, und 
+/-40ms bei der Log. Eins !

Desweiteren haben die "praktischen" Parameter bei mir eine Abw. von ca. 
+/-2ms ...
Damit habe ich noch nie ein Problem gehabt, die Uhr läuft seit ca. drei 
Wochen bei mir im Büro einwandfrei!

mfg macke_a

Autor: Sonic (Gast)
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Mit der Stärke des empfangenen Signals ändert sich auch die Impulslänge 
in gewissen Grenzen. Das hängt vom Modul ab. Je nachdem wie das Signal 
intern aufbereitet wird, wird der Impuls etwas länger oder kürzer. Auf 
den Startzeitpunkt des Impulses hat das jedoch keinen Einfluss, sonst 
wäre die Uhr ungenau!

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