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Forum: HF, Funk und Felder Schaltung gesucht - Counter mit analogem Interpolator


Autor: Tobias P. (hubertus)
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Hallo

ich habe mal vor ein paar Wochen ein PDF von einem Funkamateur gefunden, 
wo er seinen selbstbau-Frequenzzähler vorgestellt hat. Der war mit einem 
PIC realisiert. Das ist jetzt noch nichts besonderes. Aber dieser 
Counter hatte, um die Auflösung zu erhöhen, noch zusätzlich einen 
analogen Interpolator. Dieser war so realisiert, dass ein Kondensator 
über einen Widerstand aufgeladen wurde und anschliessend per ADC die 
Spannung gemessen wurde.

Leider finde ich das PDF nicht mehr, ich hab auch keine Ahnung mehr, wie 
der Typ hiess, aber da ich gerade selber was an einem analogen 
Interpolator herum pröble, wär das jetzt cool wenn man da nachschauen 
könnte, wie der das gemacht hat.

Kennt das Ding jemand?

Autor: Codix (Gast)
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Autor: Tobias P. (hubertus)
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Codix schrieb:
> Googlesuche ist nicht Deine Stärke?
> Beitrag "PIC - Frequenzzähler weit über 50 MHz auf die minimalistische Art"

danke euer Hochwohlgeboren, das meinte ich nicht. Selbstredend habe 
ich gegurgelt, aber das nützt halt nicht viel, wenn man nicht mehr 
weiss, was die Suchbegriffe waren.
Ich hätte vllt. noch erwähnen sollen, dass das Ding auf englisch war.

Autor: TBD (Gast)
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Eine Möglichkeit wäre ein analoger Phasendetektor.
Also zB zuerst per digitaler Zählung die ungefähre Frequenz ermitteln, 
dann ein Referenzsignal mit dieser geschätzten Frequenz zusammen mit dem 
Messsignal in ein XOR führen. Danach ein RC filter mit passender 
Zeitkonstante und per ADC regelmäßig die Kondensatorspannung auslesen. 
Die Phasenänderung über Zeit ergibt den verbleibenen Frequenzfehler von 
deiner ersten Schätzung.

Wenn das Messsignal nicht über 50% Dutycycle verfügt, sollte man zu 
einem flanken-basierenden Verfahren wechseln (siehe phase/frequency 
detector)

Autor: m.n. (Gast)
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1. http://www.dj9pk.homepage.t-online.de/
2. 
http://www.eevblog.com/forum/projects/diy-interpol...
3. http://mino-elektronik.de/FM_407/fmeter_407.htm#c3

Bei 3. wird digital interpoliert, wodurch der Aufbau "narrensicher" wird 
und noch eine Stelle mehr (10 Digits/s) 'herausgekitzelt' wird. Von der 
Schaltung habe ich noch Musteraufbauten, die Zwischenstufen bei der 
endgültigen Schaltung waren.

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Beitrag "Re: Die Lösung unserer Weltprobleme"

UKW-Tagung 2012 "Vollhardt, Dr. Achim DH2VA 9-stelliger Low-Cost 
PIC-Frequenzzähler bis 4 GHz"

War es das?

Kommt im Gegensatz zu den anderen Bauvorschlägern ohne zusätzliche 
Bauteile aus. Als Kapazität dient ein leerlaufender Anschlusspin des 
PIC. Voraussetzung ist aber diese sehr spezielle in wenigen PIC-Typen 
enthaltene Charge Time Measurement Unit (CTMU).

: Bearbeitet durch User
Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Da kommt nur Forbidden.

Autor: homa (Gast)
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Den Vortrag scheint man kaufen zumüssen ...

Viele Skripte zurückliegender Tagungen sind im Online Shop des Magazins 
Funkamateur erhältlich

http://ukw-tagung.org/vortraege_alt/

Suchen Feld: 2012 Vollhardt

Autor: Mikrowilli (Gast)
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Hier gibt es noch etwas zum Thema: 
http://rubiola.org/pdf-slides/2008T-femto-counters.pdf

Ich meine mich außerdem zu erinnern, daß ein dänischer(?) Bastelfreund 
auf seiner Homepage ein Konzept beschrieben hat, das mit einem 
ATMega-Mikroprozessor einen Analoginterpolator realisierte. Leider kann 
ich ad hoc diese Seite nicht wiederfinden; es hatte vermutlich 
irgendetwas mit einem Time Interval Counter (TIC) zu tun...

Autor: Mikrowilli (Gast)
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Hier sind die beiden Artikel, an die ich mich erinnerte; vielleicht 
findest Du etwas passendes darin:

http://n1.taur.dk/permanent/frequencymeasurement.pdf

http://n1.taur.dk/gpsdo2a.pdf

Autor: W.S. (Gast)
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m.n. schrieb:
> Bei 3. wird digital interpoliert, wodurch der Aufbau "narrensicher" wird

Und was zeigt dir dein Zähler an, wenn du am Eingang ein Signal mit 81 
MHz hast? Oder eins mit 100 MHz? Sag mal.

W.S.

Autor: m.n. (Gast)
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W.S. schrieb:
> Und was zeigt dir dein Zähler an, wenn du am Eingang ein Signal mit 81
> MHz hast? Oder eins mit 100 MHz? Sag mal.

1. Zeile; "Vorteiler zuschalten" und
2. Zeile: "oder Service anrufen".
Genau so, wie es Narren brauchen.

Autor: W.S. (Gast)
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m.n. schrieb:
> Genau so, wie es Narren brauchen.

Ach, du hast nen funktionablen Alias-Detektor erfunden?

W.S.

Autor: m.n. (Gast)
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W.S. schrieb:
> Ach, du hast nen funktionablen Alias-Detektor erfunden?

So ist es!
Momentan arbeite ich an einer WS-Option. Die zeigt automatisch die 
gewünschte Frequenz an.

Beispiel: man möchte von einem Signalgenerator 50 Hz messen, hat aber 
nur 20 Hz eingestellt. Dennoch erscheint in der Anzeige als Ergebnis 
50.0000000 Hz.
Das bedeutet: der Benutzer erhält das von ihm gewünschte Ergebnis. 
Bedienfreundlicher geht es nun doch wirklich nicht!

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Stimmt, bei mir kommt auch nur 403-Error. Ich habe das Skriptum von 2012 
und auch den Vortrag gehört, aber leider hat Achim damals keine Software 
veröffentlicht. Ob er das später mal irgendwo getan hat weiß ich nicht. 
Immerhin gab es eine Platine und vermutlich mehrere Exemplare dieses 
Zählers.

Autor: W.S. (Gast)
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Christoph K. schrieb:
> Stimmt, bei mir kommt auch nur 403-Error.

Ähem.. kann es sein, daß du dieses hier meinst:
http://www.dj9pk.homepage.t-online.de/cntr.pdf

Ansonsten hatten wir dieses Thema ja schon im April 2015 - und (wie 
lustig) mit allen auch hier beteiligten Akteuren: du, m.n., ich.

W.S.

Autor: m.n. (Gast)
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W.S. schrieb:
> Ähem.. kann es sein, daß du dieses hier meinst:
> http://www.dj9pk.homepage.t-online.de/cntr.pdf

Wohl nicht, denn den Link hatte ich oben schon genannt.
Er meint diesen hier: "2012 Vollhardt, Dr. Achim DH2VA 9-stelliger 
Low-Cost PIC-Frequenzzähler bis 4 GHz", der aber auch nur eine 
Abhandlung war, wie man es machen könnte. Programm bzw. Schaltung wurden 
dort - soweit mir bekannt - nicht gezeigt.

Aber einen Link hätte ich noch: 
http://www.ko4bb.com/doku2015/doku.php?id=precisio...

W.S. schrieb:
> Ansonsten hatten wir dieses Thema ja schon im April 2015 - und (wie
> lustig) mit allen auch hier beteiligten Akteuren: du, m.n., ich.

Wen es allgemein interessiert: 
Beitrag "100mhz 32bit - counter ohne vorteiler?" und ganz speziell: 
Beitrag "Re: 100mhz 32bit - counter ohne vorteiler?"

@W.S. Deiner mißglückten Stänkerei entnehme ich, daß Du gedanklich immer 
noch auf Deinem derzeitigen Erkenntnisstand bist. Kleiner Tipp: Du 
solltest auch einmal lesen, was andere so schreiben und nicht immer 
gleich ignorant lospoltern.

@TO Besteht das Problem überhaupt noch oder ist Dir eine digitale 
Interpolation inzwischen lieber?

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Es gab auch noch eine Applikationsschrift (als PDF) von Hewlett-Packard, 
wie die so eine analoge Interpolation schon in den Siebzigern in ihren 
Frequenzzählern aufgebaut haben.
Den Link zu KO4BB hab ich mal angeschaut, schade, das ist kein PIC mit 
der CTMU, die gab es wohl erst später (Bauanleitung von 2008 mit 
PIC16F688).

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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HP hat das vermutlich mit Konstantstromquelle und Kondensator, 
geschaltet über Schottkydioden-Brückenschalter gemacht. Da kann man dann 
z.B. nen ADC anknüppeln.
Wenn nicht, seht es als Schaltungsvorschlag :-)

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/hpjindex.html

Scheint im August 1978 gewesen zu sein:
http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1978-08.pdf
"Model 5370A Universal Time Interval Counter ... Universal Counter 
Resolves Picoseconds in Time Interval Measurements...a new triggered 
phase-locked oscillator and a dual vernier interpolation scheme provide 
20-picosecond resolution without averaging"

Sieht aber eher nach einer digitalen Interpolation aus, mit einer Art 
Nonius-Skala.

Den ersten Reziprokzähler gab es schon im Mai 1969:
"Automatic Counter Inverts Period to Get Frequency."

http://hpmemoryproject.org/an/pdf/an_200_a.pdf
Seiten 30-31
die Appnote war es, an die ich dachte. Es gibt eine neuere AN200-1, da 
ist die analoge Interpolation nicht mehr drin.

: Bearbeitet durch User
Autor: W.S. (Gast)
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Christoph K. schrieb:
> Sieht aber eher nach einer digitalen Interpolation aus, mit einer Art
> Nonius-Skala.

Ist eigentlich egal.

Der damalige Ansatz war, zuerst einen Kondensator für den Zeitversatz 
der Schaltflanken linear aufzuladen (Diode und R und kleines L) und dann 
mit einem um Faktor 10 oder so kleineren Strom wieder zu entladen und 
dabei die Referenztakte bis zum Komparatorpunkt zu zählen. Auf diese 
Weise hatte man ne Art Dual-Slope-ADC mit ner Auflösung von einer 
Zehnerstelle.

Heutzutage findet man in fast jedem µC einen ADC, der per Signal von 
einem Pin gestartet werden und binnen einiger µs wandeln kann. Von den 
heutigen 10 oder gar 12 Bit braucht man in dem hier anstehenden Falle 
allerdings nur die 4..6 MSB's.

W.S.

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