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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Genauigkeit eines Quarzoszis


Autor: Chris R. (mrgreen)
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Hallo,
bei Spielereien mit dem neuen Logic Analyzer ist mir aufgefallen, dass 
die Pulse eines Quarzsoszis nicht immer gleich lang sind. Sie variieren 
so um 2-5 ns bei einem 8 Mhz Quarzoszi.

Kann das sein, dass der so ungenau ist? Oder kann ich einfach noch nicht 
mit dem LA umgehen? :)

MfG
Mr.Green

Autor: 6640 (Gast)
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Natuerlich nicht. Das ist der Jitter,den man kriegt wenn man 2 Systeme 
gegeneinander sampeln laesst. Ein billiger quarzoszillator macht 100ppm 
an genauigkeit. Den Jitter koennte man moeglicherweise irgendwie 
berechnen.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Wie arbeitet der LA bei der Messung? Abtastung mit konstanter Frequenz 
(welcher?) oder Zeitstempel der Flanke (wie genau?)?

Die Flanken solcher Oszillatoren sind nicht beliebig steil und der LA 
möglicherweise etwas unpräzise was den Schwellwert angeht. Vielleicht 
sind auch Störungen/Oszillationen auf den Kabel mit drauf.

Autor: Chris R. (mrgreen)
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Aber wenn ich mit 500 Mhz sample, wo ist denn da der Jitter? Das ist 
doch oft genug gesampled, bevor die nächste Flanke kommt...

Autor: Andreas K. (a-k)
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Chris R. wrote:

> Aber wenn ich mit 500 Mhz sample, wo ist denn da der Jitter? Das ist
> doch oft genug gesampled, bevor die nächste Flanke kommt...

500MHz = 2ns. Dieser Fehler ist also ziemlich zwangsläufig.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Wie hoch ist deine Samplefrquenz? Der LA kann nur den Zustand am 
Samplezeitpunkt erfassen. Was dazwischen passiert, bleibt ihm verborgen.

MfG Spess

Autor: HildeK (Gast)
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Dein LA verwendet eine eigene Abtastfrequenz. Immer wenn er einen neuen 
Zustand detektiert, zeigt er ihn an. Da dein Oszillator und der 
Oszillator im LA nichts voneinander wissen. erwischt er halt den neuen 
Zustand mal früher, mal später. Sieht dann so aus wie Jitter. Aus den 
5ns schließe ich, dass der LA max. mit 200 MHz die Signale abtastet.

Autor: Chris R. (mrgreen)
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Ich sample mit 500 Mhz.

Dass er dazwischen nichts erkennt war mir klar, aber ich dachte, dass 
die Samplefrequenz ja nun ein Vielfaches von 8 Mhz beträgt und damit 
alles erkannt wird...

Autor: Andreas K. (a-k)
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Das Datasheet vom vom erstbesten 8MHz Quarzoszillator zeigt eine 
Anstiegs- und Abfallzeit von 10ns. Wie genau identifiziert dein LA den 
Pegel - immer exakt an der gleichen Stelle? Inwieweit sind auf dem 
Messkabel Störungen/Übersprechen/... drauf?

Autor: HildeK (Gast)
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>Ich sample mit 500 Mhz.
Es darf mir jemand erklären, wie dann die 5ns zustande kommen - oder 
stehe ich 'auf dem Schlauch' ....

Autor: Andreas K. (a-k)
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Chris R. wrote:

> Dass er dazwischen nichts erkennt war mir klar, aber ich dachte, dass
> die Samplefrequenz ja nun ein Vielfaches von 8 Mhz beträgt und damit
> alles erkannt wird...

Sie beträgt ungefähr ein Vielfaches davon, nicht genau. Und dieser feine 
Unterschied kann sich auch in einer Schwebung äussern, d.h. es kann 
passieren, dass die Zeitabweichung ihrerseits zyklisch ist.

Autor: Chris R. (mrgreen)
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Ich kann dem LA einen Logikpegel Threshold einstellen. Ich nehme doch 
an, dass er bei diesem Pegel triggert.

Störungen und Übersprechen... Keine Ahnung. Es ist halt ein einzelner 
Draht zum Probe mit einem Grabber am Ende, der dann am Quarzoszi-Ausgang 
hängt. Mehr läuft da momentan nicht.

Autor: Andreas K. (a-k)
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spess53 wrote:

> Der LA kann nur den Zustand am Samplezeitpunkt erfassen.
> Was dazwischen passiert, bleibt ihm verborgen.

Dieser LA wird wohl kaum eine Batterie pikosekundengenauer Sample&Holds 
drin haben. Die Vorstellung eines exakten Samplepunktes geht also 
vermutlich etwas an der Sache vorbei.

Autor: Martin Kohler (mkohler)
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Chris R. wrote:
> bei Spielereien mit dem neuen Logic Analyzer ist mir aufgefallen...

Von welchem Gerät reden wir denn da?

Autor: Jacob R. (jaykopf)
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Er hat von dem Intronix Logicport geredet!

Autor: Johnny Maxwell (Gast)
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>> Ich sample mit 500 Mhz.
> Es darf mir jemand erklären, wie dann die 5ns zustande kommen - oder
> stehe ich 'auf dem Schlauch' ....

Jitterfehler beim Erkennen der steigenden Flanke + Fehler für die 
Fallende + ein bisschen Rauschen/Störungen um den Schwellwert? Ich finde 
die 5ns sehr plausibel und auch garnicht schlecht.

Autor: Gast (Gast)
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>Dieser Fehler ist also ziemlich zwangsläufig.

Eine etwas ungewöhnliche Formulierung :-)

>Es ist halt ein einzelner Draht zum Probe mit einem Grabber am Ende,

@Chris: Der Meßaufbau ist auch schon bei 8MHz Rechtecksignalen von 
Bedeutung. Allerdings sind 2-5ns Different bei 500MHz Abtastfrequenz zu 
erwarten.
Bei allen digitalen Gerätschaften ergibt sich doch immer +/-1 Digit;
ziemlich zwangsläufig :-)

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