Hallo, ich möchte die Impulse eines Oszillators in einer Sekunde zählen. Der Oszillator schwingt mit mindestens 1GHz. Wie kann das realisiert werden? Es gibt keine Rahmenbedingungen, es ist egal ob es ein muC oder ein Baustein oder eine komplexe Schaltung ist. Die einzige Bedingung ist, dass ich nach der Zählung eine Zahl bekomme. Ich hab schon gegoogelt und hier im Forum gesucht, aber bisher nichts gefunden. Meistens scheitert es an der Geschwindigkeit der verwendeten Bauteile die größtenteils nur bis einige MHz gehen. mfg Martin
Signal mit Vorteiler (z.B. MC12080 oder MC12095) auf "handliche" Frequenz verringern und dann einen Frequenzzähler anschließen.
Martin Gerster schrieb: > Wie kann das realisiert werden? > > > > Es gibt keine Rahmenbedingungen, es ist egal ob es ein muC oder ein > > Baustein oder eine komplexe Schaltung ist. Ich sage nur: Agilent, RacalDana.
Sind es periodische Impulse, oder muß jeder einzeln erfasst werden? ECL-ICs der ECLinPS Serien können teilweise bis zu 3 GHz, jedenfalls über 1 GHz zählen. Periodische Impulse kann man natürlich wie schon gesagt wurde herunterteilen oder -mischen. http://www.onsemi.com/PowerSolutions/supportDoc.do?type=appNotes&category=379 Low-Voltage ECLinPS™ ECL 8-Bit Ripple Counter MC100E137 http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=MC100E137 http://www.micrel.com/_PDF/HBW/other/eclinps%20lite%20order%20Info.pdf http://www.micrel.com/page.do?page=product-info/hbw_part.jsp?ProductFunction=Counter/Shift%20Register SY10/100E016 8-Bit Synchronous Binary Up Counter >700MHz SY10/100E136 6-Bit Universal Up/Down Counter 550MHz SY10/100E137 8-Bit Ripple Counter >1,8 GHz
Vielen Dank für die vielen schnellen Antworten. Runtermischen oder Vorteilen geht nicht, weil ich die exakte Anzahl Schwingungen innerhalb der besagten Sekunde benötige. Ich muss doch eine Rahmenbedingung einfügen, der Agilent oder RacalDana ist zu groß, eine elektronische Schaltung oder ein Baustein wäre optimal. Die ECL-Chips kommen dem am nächsten was ich vorhabe. Wie genau funktionieren die? Ich hab mir das Datenblatt angeschaut wurde aber nicht wirklich schlau darauf. Die liegen alle im Bereich zwischen 4 und 9 bit, aber um 1 GHZ zu zählen braucht man mindestens 30 bit, oder verwechsel ich da was?
Martin Gerster schrieb: > Ich hab mir das Datenblatt angeschaut wurde aber nicht wirklich schlau > darauf. Die liegen alle im Bereich zwischen 4 und 9 bit, aber um 1 GHZ > zu zählen braucht man mindestens 30 bit, oder verwechsel ich da was? Den Überlauf alle zig 100MHz zu zählen sollte doch keine Probleme mehr machen, wenn man die GHz im Griff hat, gell?
Mein lieber Martin, du solltest besser mal erzählen, was du da eigentlich vorhast. Wenn dir das Frequenz-Zählen hinter einem Vorteiler nicht ausreicht, sondern du unbedingt die Impulse eines Oszillators einzeln zählen willst - ja was hast du denn da für eine Torschaltung? Oder anders ausgedrückt: Woher beziehst du denn deine Sekunde mit einer Genauigkeit von besser als 500 ps (Piko-Sekunden!)?? Abgesehen davon... Ein Oszillator ist eigentlich ein Ding, was zeitzyklische Signale erzeugen soll. Da ist es durchaus sinnvoll, mit einem Vorteiler zu arbeiten. Wenn du hingegen KEINEN Oszillator hast, sondern statistisch verteilte Impulse zählen willst, wo die Impulse nur im zeitlichen Mittel einen Abstand von einer knappen Nanosekunde haben, (Zerfallsrauschen aus'm Reaktor oder noch was abenteuerlicheres?), dann reicht dir eine Technik, die für 1..2 GHz ausgelegt ist, auch bloß nicht mehr. Also, bevor hier alle herumrätseln, erkläre doch einfach was du EIGENTLICH mit diesem Schmonzes machen willst. (Bitte nicht "Habs doch gesagt: Impulse zählen.") W.S.
@X- Rocka: Ja, stimmt da hätte ich auch selber drauf kommen können ;) @W.S.: Der Zeitimpuls kommt von dem DCF77 mit einer relativen Standardabweichung von 10^-12. Jede Sekunde kommt ein Puls. Ich will jetzt von dem Oszillator die genau Anzahl an Schwingungen messen um zu sagen, dass z.b. eine Sekunde einer Milliarde Schwingungen entspricht. Das benutz ich das dann als Referenzzeit um die Periodendauer einer Frequenz zu bestimmen, diese Frequenz ist variabel und zu einem bestimmten Ereignis fest. Aus der bestimmten Frequenz kann ich dann die Wellenlänge ausrechnen, sprich eine Entfernung. (bitte sagt mir nicht wie man sonst noch Entfernungen messen kann, ich hab mich informiert und bin zu dem Schluß gekommen, dass es bei indirekten Messungen keine guten Messungen gibt.)
Martin Gerster schrieb: > Der Zeitimpuls kommt von dem DCF77 mit einer relativen > Standardabweichung von 10^-12. Um diese Genauigkeit bei dir auf den Tisch zu bringen, mußt du aber einigen Aufwand treiben, d.h. über richtig lange Zeitkonstanten einen Sekundäroszillator an das Empfangssignal ankoppeln.
Ich dachte es kommt einfach ein Impuls. den kann man doch direkt auswerten, oder nicht?
Da das Ganze über Funk übertragen wird, kommt durch Ausbreitungsschwankungen und Störungen ein Jitter der detektierten Impulse zu Stande, der solche Genauigkeiten nur bei langer Mittelung zuläßt. Überlege mal, wie genau du die Phase der Trägerwelle von 77.5 kHz erfassen müßtest, um auf eine Genauigkeit von 10^-12 für den Sekundenpuls zu kommen.
Martin Gerster schrieb: > Ich dachte es kommt einfach ein Impuls. den kann man doch direkt > auswerten, oder nicht? Der Puls, der aus handelsüblichen DCF77-Empfängern (wie man sie bei Conrad, Reichelt usw. kaufen kann) kommt, dürfte einen (zufälligen) Jitter von mindestens 1 bis 10 ms haben. Wenn Du einen 1 GHz Oszillator genau messen willst dann sollte der Jitter des benutzten Sekunden-Pulses höchsten 100 ps betragen. Mit gehörig Aufwand würde ich mir zutrauen aus dem DCF77-Signal etwa 10 bis 50 ns Genauigkeit raus zu holen (selbst dafür wird sich die Schaltung schon mal mindestens ein paar Stunden lang einregeln müssen) aber noch genauer dürfte fast unmöglich sein. Vielleicht ist das GPS-Signal da etwas besser geeignet aber 100 ps traue ich auch dem nicht mit verfügbarer/bezahlbarer Elektronik zu. Grüße Erik
Erik schrieb: > Vielleicht ist das GPS-Signal da etwas besser geeignet aber 100 ps traue > ich auch dem nicht mit verfügbarer/bezahlbarer Elektronik zu. Allein die Unsicherheit durch die Ionosphäre liegt für GPS ohne P-Code bei 1e-8 s.
Vielleicht könntest Du einen handelsüblichen Wasserstoff Maser verwenden um aus dem jitterbehafteten Ausgangssignal Deiner Cäsium Atomuhr (die Du natürlich über GPS abgleichst) eine nur noch langsam schwankende Frequenz zu bekommen. :)
Ok, dann muss ich wohl passen und mir überlegen wie ich sonst so präzise wie mögliche eine Referenzzeit bestimmen kann. Ich hab mir auch noch den Wasserstoff Maser angeschaut, aber der ist (zumindest das was ich gefunden habe http://www.t4science.com/products.php?gclid=CPmpha_vwqgCFUTxzAodcl93qQ) viel zu groß und vermutlich auch zu teuer (laut Wikipedia ~235.000$). Der Gedanke klang so einfach :) Danke für die Hilfe. Falls jemand Ideen dazu hat würde ich sie gerne hören :)
Was soll's denn werden ? Ein akademischer Furz ? Andere Leute nehmen einen Frequenzzaehler. Der scheint nicht gut genug zu sein.
Das ist mir zu kraus und wirr. Aber offenbar ist schlicht und einfach eine Referenzfrequenz von 1 GHz gefragt, um damit einen Zählfrequenzmesser zu bauen, der wiederum zum Messen von Abständen per Funk (Echoprinzip) benutzt werden soll. Junge, mach dir (wie Egon in der Olsenbande) zu allererst einen Plan und rechne ihn dir auf dem Papier durch, bevor du dir den Kopf über das Realisieren von exotischen Details zerbrichst. Von einem Langwellensender kann man keinen Nulldurchgang mit 500 ps Genauigkeit erwarten. Und um kurze Zeiten zu messen, braucht man keinen Zählfrequenzmesser, wenn es ja doch nur eher simple Entfernungen sein sollen. Da würde ich eher an einen Zeit-Impulshöhen-Konverter denken, also was ganz Analoges. W.S.
Der ganze Gedanke war die Entfernung eines Punktes über die Wellenlänge zu bestimmen . Wenn zwischen Sender und Empfänger genau eine Welle passt kann man über die Wellenlänge die Entfernung bestimmen. Das Gute daran ist, es gibt quasi keine Beschränkung der Genauigkeit und der Entfernung. Das Problem ist die Elektronik, sie ist einfach zu langsam, zu ungenau, zu unstabil und und und ... Der Gedanke hörte sich sehr gut an :) Ich hab mir alles was ihr geschrieben habt nochmal durch den Kopf gehen lassen und ein wenig rumgerechnet. Es ist (zumindest so wie angedacht) nicht realisierbar, weil z.b. die 1GHz die ich benutzen wollte als Referenzzeit würden im Endeffekt eine Ungenauigkeit von ein paar cm bringen. Um die Genauigkeit zu erreichen die ich haben will (minimum 1 mum) müsste ich mindestens im THz-Bereich sein und da fällt mir spontan nur Licht oder Gammastrahlung ein. Somit ist dieser Weg gecancelt und ich werde mir was neues einfallen lassen müssen ... MfG Martin
Was ... mikrometer Wegaufloesung ? Das macht man mit Licht Interferenz. Mit einem Michelson Interferometer kann man jede Wellenlaenge einzeln zaehlen. Der Laser sollt natuerlich mindestens die Messtrecke als Interferenzlaenge haben. Das wuerde bedeuten einen stabilisierten(*) HeNe Laser als Quelle. Der Rest ist nicht mehr so schwierig. (*) bedeutet allenfalls einen Frequenzlock.
Das geht nicht, weil ich zum einen keine direkte Messmethode möchte und zum anderen bewegt sich das "Ziel". Mit Licht habe ich mir auch schon überlegt, da gibt es ja auch schon bestehende Systeme siehe motion capture, aber wie gesagt, es muss eine indirekte Messmethode sein. Ich setz mich jetzt mal mit Interferenz allgemein und Terahertzstrahlung (wie sie z.b. bei Nacktscannern verwendet wird) auseinander, vielleicht find ich ne andere Lösung.
Hm ich versteh nicht ganz was du willst. Laser ist doch auch indirekt. Wie weit ist denn dein Ziel weg und welche Auflösung möchtest du erhalten? Erfolgt die Bewegung in Messrichtung oder Senkrecht dazu in der EBene? Sonst schau mal nach Triangulation, Auflösung paar µm bis einige nm kommt halt auch auf die Entfernung zum Messobjekt an. Sonst Interferometer oder Vibrometer, zur noch höheren Genauigkeit Stichpunkt aufmodulieren von Frequenzen. Bei Bewegung in der senkrechten Ebene Speckle Tracking. Ich hab auch noch net verstanden ob es ne konkrete Anwendung gibt, oder nur so ne theoretische Idee von dir ist.
Hi! Ich verstehe nicht mehr ganz genau, was du jetzt brauchst. Aber wenn es nur um einen geringen Jitter geht, kann ich dir folgendes empfehlen: http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/si570.pdf Gruß PP
Mit indirekter Messung meinte ich, dass jemand durch den Bereich der Messung "durchlaufen" kann, so dass trotzdem weiter gemessen wird. Dadurch fällt alles was mit Licht und Laser funktioniert raus. Paulchen hat sich erledigt, weil so wie ich es angedacht habe funktioniert es nur in der Theorie. ArschGwaf, es gibt eine konkrete Anwendung, die, wenn ich es jemals tatsächlich hinbekomme, mich reich machen wird ;) Ich war heute in der Bibliothek und habe mir ein Buch über Optik und eins über Hochfrequenzhalbleiterei ausgeliehen. Durch die Antworten von euch allen hab ich gemerkt, dass es noch einiges zu tun gibt. Aber ich hab ja Zeit bis ich sterbe :)
Wenn es in der Theorie funktioniert und neu ist, schreib ein Paper, wenn irgendwer es dann mal tatsächlich hinbekommt, wirst du zwar nicht reich, aber berühmt, als der, der das schon vor 15 Jahren postuliert hat.
Wie genau geht das? (Man braucht da bestimmt jemand offizielles oder so, der das absegnet) Darüber hab ich mir noch keine Gedanken gemacht :)
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