Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Erkennung eines externen Referenztaktes


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von branadic (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

viele Messgeräte mit interner Taktquelle verfügen ja über die 
Möglichkeit eine externe, präzisere (bspw. 10MHz) Taktquelle (OCXO, 
Rubidiumnormal, GPSDO) anzuschließen, womit die interne Taktquelle, 
meist ein Quarzoszillator, stillgelegt wird.
Dazu bedarf es einer Schaltung die die externe Taktquelle erkennt, 
durchschaltet und die interne Taktquelle wegschaltet. Dafür gibt es nun 
die verschiedensten Möglichkeiten:

- Gleichrichter und zwei "Schalter"
- Lösung mit Logikbausteinen
- Lösung mit Mikrocontroller

Welche Möglichkeiten sind euch noch bekannt? Gibt es für diese Aufgabe 
vielleicht schon ein fertiges, platzsparendes SMD-IC, dass diese 
Funktionalität besitzt? Sind euch vielleicht Projekte mit platzsparenden 
LowCost-Mikrocontrollern bekannt, wo eine solche Funktionalität 
realisiert worden ist und die man übernehmen kann, ohne das Rad neu 
erfinden zu müssen?

branadic

von sowas (Gast)


Lesenswert?

mit einem Logikschaltkreis und einem RC-Tiefpass vor einem Eingang (für 
den ext. Takt) im SMD bist Du doch schon ziemlich klein..?

von genaudas (Gast)


Lesenswert?

sowas schrieb:
> mit einem Logikschaltkreis und einem RC-Tiefpass vor einem Eingang (für
> den ext. Takt) im SMD bist Du doch schon ziemlich klein..?

Dann musst du deine Lösung mit einem Logikschaltkreis auch zeigen. 
Meine Lösung hätte jetzt spontan ein AND, ein NOR und ein OR sowie 
RC-Tiefpass vor einem Eingang, sind also schon drei Logikgatter.

von branadic (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Eine Schaltung mit den drei genannten Gattern ist mir auch bekannt, hier 
mit Eingangsschutzbeschaltung. Drei Logikgatter finde ich jedoch nicht 
unbedingt platzsparend. Hat jemand noch eine schönere Lösung parat?

branadic

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Einen Schmitt-Trigger und ein retriggerbares Monoflop.

von Bernd (Gast)


Lesenswert?

Hier wird aber sparsam geantwortet.

Aus dem Rest eines Schmitt-Trigger-ICs sollte sich
doch noch ein retriggerbares Monoflop nachempfinden
lassen.

@ Matthias Sch.:
Wie sieht denn diese Idee aus?

von Jasch (Gast)


Lesenswert?

branadic schrieb:
> Hallo,
>
> viele Messgeräte mit interner Taktquelle verfügen ja über die
> Möglichkeit eine externe, präzisere (bspw. 10MHz) Taktquelle (OCXO,
> Rubidiumnormal, GPSDO) anzuschließen, womit die interne Taktquelle,
> meist ein Quarzoszillator, stillgelegt wird.
> Dazu bedarf es einer Schaltung die die externe Taktquelle erkennt,
> durchschaltet und die interne Taktquelle wegschaltet. Dafür gibt es nun
> die verschiedensten Möglichkeiten:
>
> - Gleichrichter und zwei "Schalter"
> - Lösung mit Logikbausteinen
> - Lösung mit Mikrocontroller
>
> Welche Möglichkeiten sind euch noch bekannt?

Also was ich bisher gesehen/angegrabbelt habe hatte da eine Option in 
irgendeinem Menü, d.h. manuell festgelegt.

Ist mir im Sinne von "definitiv an oder aus" auch ganz sympathisch.

Ich möchte mir garnicht vorstellen was bei einer nicht optimal 
zuverlässigen Automatik so alles passieren könnte...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Bernd schrieb:
> Aus dem Rest eines Schmitt-Trigger-ICs sollte sich
> doch noch ein retriggerbares Monoflop nachempfinden
> lassen.
>
> @ Matthias Sch.:
> Wie sieht denn diese Idee aus?

Wie hoch ist denn die zu schaltende Frequenz? Wenn sie unter ca. 5 Mhz 
liegt, könnte eine Trickschaltung mit einem einzigen CD4066 laufen. Ein 
Gatter fungiert als Monoflop (mit Koppel-C, Diode, Glätt-C und Pulldown) 
, ein Gatter als Inverter und die restlichen beiden sind der Umschalter 
für die Ref. Frequenz.

von branadic (Gast)


Lesenswert?

Jasch schrieb:
> Also was ich bisher gesehen/angegrabbelt habe hatte da eine Option in
> irgendeinem Menü, d.h. manuell festgelegt.

Das impliziert aber automatisch einen Mikrocontroller.

Matthias Sch. schrieb:
> Wie hoch ist denn die zu schaltende Frequenz?

Geh mal von typischen 10MHz aus. Einen Ansatz mit einem 4066 hatte mir 
auch schon jemand genannt, er hatte das nur noch nicht bis zu Ende 
gedacht.

branadic

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

branadic schrieb:
> Das impliziert aber automatisch einen Mikrocontroller

Ach nö.

Bei meinem ollen Auersbach-Zähler gehen beide Signale (das Interne und 
das Externe) erstmal durch jeweils ein 7414 Gatter und dann halt TTL wie 
vor Anno Zwieback. Prinzip: Ohne externes Signal TTL-Eingang auf Hi und 
damit kein Hindernis für den Internen Takt. Wenn Low am ext. Eingang, 
wird der interne per Diode+C gesperrt.

Etwas so: (7414 und 7400)
 externer:= not (Schmittrigger(Inputbuchse));
 Sperr   := not (Schmittrigger(Diode+C von externer);
 Takt    := not (externer * (not (interner * Sperr)))

alle Klarheiten beseitigt? ;-)

W.S.

von branadic (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Matthias Sch. schrieb:
> Einen Schmitt-Trigger und ein retriggerbares Monoflop.

Auch eine Möglichkeit.

W.S. schrieb:
>> Das impliziert aber automatisch einen Mikrocontroller
>
> Ach nö.

Das hast du aber schön aus dem Zusammenhang gerissen ;)
Das von dir Zitierte bezog sich auf die Aussage:

"...eine Option in irgendeinem Menü..."

Jetzt haben wir eine weitere Möglichkeit und es sind doch schon ein paar 
wenige Möglichkeiten zusammengekommen. Bei Racal findet sich ebenfalls 
ein Ansatz mit Mikrocontroller und einer Eingangsbeschaltung.
Ich frage mich immer noch, ob es für die Aufgabe nicht ein fertiges IC 
gibt, das auch schon über die komplette Eingangsschutzbeschaltung 
verfügt und nicht mehr als einen Kondensator benötig. Ist jemandem da 
etwas bekannt?

branadic

von Jens M. (Gast)


Lesenswert?

Wie wäre es mit einem µP der direkt an deinem Takt hängt.

Wenn der externe Takt kommt nimmt der den statt den internen und gibt 
den an seinem Taktausgang weiter.

Dazu fragst du noch das Flag ab auf welchem Takt er läuft und schaltest 
dann den internen über einen Port ab.

Sollte mit allen "Zweitaktern" laufen, kenne das aber nur von den 
Prozessoren die ich benutze (PIC).

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Jens Martin schrieb:
> Wie wäre es mit einem µP..

Ieks bäh.

Viel zu umständlich. Man muß es ja nicht so machen wie mein Zähler im 
Bastelkeller, aber so umständlich wie branadic's Zähler muß es für 10 
MHz wohl auch nicht sein (ich vermute mal, das Racal-Dana mit 100 MHz 
oder so arbeitet..)

Also, ich würde dem externen Input erstmal ne simple Schutzschaltung 
(Vorwiderstand, Kondensator, Doppeldiode zwischen 0 und 5V) verpassen, 
daran einen Schmittrigger (Fairchild-Einzelgatter) und daran nen simplen 
Pegeldetektor (2 Kondensatoren, 1 Widerstand zum Entladen und ne 
Doppeldiode), der per Analog-Umschalter den 10 MHz Takt umschaltet. 
Ferticht.

W.S.

von Josef (Gast)


Lesenswert?

Es wäre sicherlich hilfreich für alle, wenn ihr die Schaltungen auch mal 
kurz skizzieren würdet und nicht nur beschreibt, dann kann man sich mehr 
darunter vorstellen.

von branadic (Gast)


Lesenswert?

Schaut so aus, als hätte sonst keiner mehr gute Vorschläge, sehr 
bedauerlich.

branadic

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

genaudas schrieb:
> Dann musst du deine Lösung mit einem Logikschaltkreis auch zeigen.

Nimm doch ein CPLD, dann ist es nur ein Schaltkreis. ;-)

Nein, ein fertiger IC ist mir dafür auch nicht bekannt, wenngleich
es sich manchmal lohnen kann, bei jemandem wie Maxim nach sowas zu
suchen.  Die probieren die möglichsten und unmöglichsten Dinge aus
in der Hoffnung, dass das mal jemand kaufen könnte.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

branadic schrieb:
> Schaut so aus, als hätte sonst keiner mehr gute Vorschläge, sehr
> bedauerlich.

Nun ja, die Herausforderung ist ja, das alles mit eínem einzigen IC von 
der Stange zu machen. Bei 10Mhz traue ich meiner Lösung mit dem 
4066/4016 nicht, dafür sind die Analogschalter nicht gut genug, und 
alles was mir sonst noch einfällt, braucht zwingend 2 ICs.

von branadic (Gast)


Lesenswert?

Matthias Sch. schrieb:
> Nun ja, die Herausforderung ist ja, das alles mit eínem einzigen IC von
> der Stange zu machen.

Nun, das war ja nicht die eigentliche Aufgabenstellung, sondern vielmehr 
möglichst platzsparend zu bleiben. Ein einzelnes IC wäre natürlich die 
schönste Lösung, solange das IC klein baut.

Ich habe derweil mit ein paar Leuten über das Thema gesprochen. Dabei 
fiel zu den Lösungen mit Gattern/Logikbausteinen das Argument Temperatur 
und Gatterlaufzeiten, bei einem GPSDO als Referenz ein durchaus 
trifftiges Argument.

Analog(um)schalter mit Pegeldetektor wurde hier als Lösung 
vorgeschlagen. Dazu wurde der Widerstand der Schalter als kritische 
Stelle identifiziert. Abhilfe wäre die Analogschalter bspw. durch klein 
bauende ReedRelais zu ersetzen.

branadic

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

branadic schrieb:
> Ich habe derweil mit ein paar Leuten über das Thema gesprochen. Dabei
> fiel zu den Lösungen mit Gattern/Logikbausteinen das Argument Temperatur
> und Gatterlaufzeiten, bei einem GPSDO als Referenz ein durchaus
> trifftiges Argument.

Wäre der denn was für dich?

http://www.maxim-ic.com/datasheet/index.mvp/id/3514

SOIC-20 als Gehäuse, immer noch kleiner als 2 Reed-Relais.

Die Logikgatter zur Erkennung des externen Takts kann man ja als
Hühnerfutter ausführen (single-gate ICs, SOT-23 oder SC-70).

von branadic (Gast)


Lesenswert?

Mh, dann könnte man auch gleich auf sowas hier gehen:

http://www.fairchildsemi.com/ds/NC/NC7SBU3157.pdf

und das kostet auch quasi nichts.

branadic

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.