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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DCF77 Empfängermodul, Flanken Jitter


Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Wie gross ist denn typischerweise das Flanken Jitter des DCF77
Sekundensignals aus handelsüblichen Funkweckern oder DCF77 Modulen?
Kann man darüber etwas sagen?

Hintergrund:
Ich wollte zum Abgleichen eines Quarzes als Zeitbasis für eine erste
schnelle Orientierung die Sekundenimpulse (steigende Flanke) eines
DCF77 Empfängers nehmen. Musste jedoch zur Überaschung feststellen dass
die Sekundenimpulse einen Jitter von 1-2ms aufweisen, manchmal sogar bis
zu 100ms. tr/tf des Sinals aus dem Modul sind in etwa 300µs, nicht
gerade berauschend, aber das kanns nicht erkären.
Über den Empfänger kann ich leider nicht viel sagen ausser dass es ein
vergossener Chip mit externem 77.5Khz Quarz ist.

Ist ein Jitter dieser Grössenordnung bei solch einfachen Empfängern
normal oder sind die Module von z.B. Reichelt besser?
Oder liegt es einfach am schlechten Empfang (obwohl die Uhr einwandfrei
einsynchronisiert)?

Danke und Gruss... M.

Autor: Hubert.G (Gast)
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Bei meinem ersten Versuch mit DCF77 habe ich die genaue Taktlänge
ausgewertet und bin voll auf die Nase gefallen. Ich habe dabei einige
verschiedene Module ausprobiert, es war überall das selbe, die waren
vom C, vom R, aus einem kommerziellen Gerät und aus diversen Funkuhren.

Autor: The Daz (Gast)
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Kann ich nur bestaetigen. Meine DCF Uhr lief erst vernuenftig, als ich
den uC nach der Flanke am Interrupt Eingang fuer 600msec taub gestellt
habe.

Autor: Christoph Kessler (Gast)
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IBuch "Zeitzeichen- und Normalfrequenzempfang" von Michael Arnold
Franzis-Verlag 1987 ist das Diagramm zur Flankensteilheit des
DCF77-Senders abgedruckt.

Autor: Christoph Kessler (Gast)
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Im gleichen Buch ist auch ein Diagramm zur erwarteten Genauigkeit eines
DFC77-gesteuerten Frequenznormals dargestellt, von 1 sec bis zu 100
Tagen (!) Einschwingdauer der Nachregelung. Die Ausbreitung auf
Langwelle ist immer gestört, eine Überlagerung von Boden- und
Raumwelle, das wird hier auch ausführlich beschrieben

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Diagramm zur Flankensteilheit

Die 300µs die ich messe stimmen ja gut mit dem Diagramm überein. Das
Modul scheint also gut der Ampluitudenmodulation zu folgen. Da sehe ich
keine grosse Variation, das ist ja was mich stutzig macht.

>Die Ausbreitung auf Langwelle ist immer gestört, eine Überlagerung...

Von sec. zu sec in dieser Grössenordnung? (ich bin vielleicht 80Km von
Meinflingen/Frankfurt entfernt)
Das heist ja dann dass man nur über sehr lange Zeiträume was
vernünftiges Mitteln kann.
(bei 100ms max Schwankung und 1ppm Zielgenauigkeit bedeutet das
27.7Std.)

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Hier noch eine umfassende DCF77 Übersicht der PTB (falls es jemand noch
nicht hat):

http://www.ptb.de/de/org/4/44/pdf/dcf77.pdf

Autor: Joachim Börke (joachimb)
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Das Problem besteht darin, daß der Sekundenbeginn auf der Flanke des
Modulationshüllsignals zu finden ist. Die Flanke ist aber nicht
besonders steil.

Die Unsicherheit, mit der man den Sekundenbeginn feststellen kann liegt
bei mindestens 25us:
http://www.ptb.de/de/org/4/44/pdf/dcf77.pdf

Je schmalbandiger man den AM-Empfänger auslegt, umso ungenauer wird die
Detektion des Sekundenbeginns:
http://www.uni-stuttgart.de/wechselwirkungen/ww2000/mohr.pdf

Die hohe Genauigkeit kann man nur nutzen, wenn man die
Trägerschwingungen zählt.

Gruß
Joachim

Autor: Arno H. (Gast)
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Sieh dir das pdf von Kupfer Michi Abschn. 4.3 an. Die Phasenmodulation
des Trägers wird deine Ergebnicsse wahrscheinlich verschlechtern.
Arno

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Wer es wirklich genau haben will und so ab NRW oder weiter nördlich
wohnt, sollte es mal mit MSF auf 60kHz probieren.
Der Träger ist bis auf die Zeitimpulse frei von irgendwelchen
'Extras'
und wird sehr genau eingehalten.
http://www.npl.co.uk/time/msf.html


Gruss
Jadeclaw.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Die Phasenmodulation des Trägers wird deine Ergebnicsse wahrscheinlich
verschlechtern

Daran hatte ich zunächst auch gedacht. Aber wenn ich Kap. 4.3 richtig
verstanden habe so tritt diese Phasenmodulation nur innerhalb der 1
sec. Periode auf, betrifft nur die Schwingungen ausserhalb der 0/1
Amplitudenabsenkung und ist +-13° (also 465ns der 12.9µs DCF77
Periode). Auf jeden Fall ist der Beginn der Sekundenmarke immer ohne
Phasenverschiebung. Das sollte es also nicht sein, oder?

>Das Problem besteht darin, daß der Sekundenbeginn auf der Flanke des
>Modulationshüllsignals zu finden ist... Die Unsicherheit, mit der man
>den Sekundenbeginn feststellen kann liegt bei mindestens 25us

Ja darauf hatte ich ursprünglich spekuliert: Bei vielleicht 100µs
Flankenunsicherheit ist man innerhalb von 2min bei unter 1ppm, durchaus
geeignet zum schnellen Abgleichen eines Quarzes, also her mit einem
DCF77 Empfänger... aber mehrere ms ... Pustekuchen.

Autor: Uwe Nagel (Gast)
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Warum wertest du nicht die Trägerfrequenz aus? Die ist zwar auch durch
die Amplituden- und Phasenmodulation "verseucht", aber es ist nicht
allzu kompliziert einen Quarzoszillator darauf zu synchronisieren,
womit man eine präzise Zeitbasis zum Abgleich von anderen Oszillatoren
hat.

Uwe

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Das war eben auch meine nächste Idee als ich unter der Dusche stand...
hab aber gerade keinen passenden Ferritstab.

(Im Anhang eine diskreter DCF77 Empfänger, den ich hier irgenwo
aufgegabelt habe)

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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Ich nutze die abfallende Flange des DCF77 um einen Quarztakt einer
Schaltung hinreichend genau zu justieren.

Verfahren:

Die Flanke wird auf's 1000-el genau gemessen.


Anmerkung:


Natürlich schwankt die gemessene Zeit einer jeden Flanke
um ca. +/- 5ms.

Aber nach einigen Stunden erkennt man einen Trend.

Bsp: +40ms Abweichung bei 9h ===> Takt ca. 16.000.019 MHz

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Trägerfreq. an eine langsame(30s) PLL(4046), geht recht ordentlich und
nimmt die Phasendreher(Überlagerung)weg.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: Abmahner (Gast)
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"IBuch "Zeitzeichen- und Normalfrequenzempfang" von Michael Arnold
Franzis-Verlag 1987 ist das Diagramm zur Flankensteilheit des
DCF77-Senders abgedruckt."

*******
Sehr geehrter Herr Kessler,

haben Sie vom Franzis Verlag die Genehmigung zur Verbreitung des oben
geposteten Buchausschnitts eingeholt?

Mit freundliche Grüßen
Abmahner
*******

Nee, jetzt aber mal ernsthaft. Ich verstehe angesichts der derzeit
überschwappenden Abmahnungswelle nicht, wie man so leichsinnig sein
kann.

Autor: Florian (Gast)
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Weil's ein Zitat (wenn man ein bißchen großzügig ist) ist und das darf
man auch heute noch.

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