Ich weiß, das ist der gefühlt 397te (?) Aufriss zum dem Thema, ich bin jedoch der Ansicht, dass offenbar viele Mitleser (Forumsssuche: 2019+2020 = 19 DCF-Themen) immer noch Interesse an einem DCF-geführten Oszillator haben. Teilweise zwar nur, um die digitale Zeit zu perfektionieren aber auch, um eine „genaue” Referenz-Frequenz zu haben. Angeregt von der Entwicklung einer rein digitalen PLL von Ralph Berres aus den 90ern verfolge ich das Thema; vielleicht verfolgt es auch mich :-)). Grund: Ich wollte nach fast 20 Jahren Inaktivität meinen damals gebauten DCF-Empfänger samt Auswertung ein wenig modernisieren. Außerdem war der Reiz da, dass das „doch einfacher als mit ca. 40-50 ICs zu realisieren” sein müsste… Ist das möglich? Ich meine ja. Immerhin lässt sich mit einiger Sorgfalt auch ein durch DCF geführter Oszillator auf eine Genauigkeit von mindestens wenigen 10^(-9), evtl. sogar 10^(-10) (entsprechend 1/1000 Hz @ 10,0 MHz-Oszillator) bringen, was für den reinen Hobbybereich durchaus ausreichend ist. Das Konzept sieht ganz bewusst vom Einsatz eines uC ab; es sollen möglichst (in jedem Bastlerladen oder Internet) erhältliche HC- und AC-MOS-ICs verwendet werden. Eine Adaptierung auf andere Referenzquellen ist trotz fehlenden Rechners relativ einfach möglich; es braucht nur der DCF-Teiler angepasst werden. . . Konzeptbeschreibung Voraussetzungen sind: a) ein DCF-Empfänger, der den 77,5 kHz-Takt, den Sekunden-Startimpuls und eine Senderausfall-Erkennung zur Verfügung stellt, b) mindestens ein TCXO, wesentlich besser OCXO mit 10,0 MHz, der eine grundsätzliche Genauigkeit von 10^(-8) oder besser erwarten lässt und hinreichend (= über einige Stunden) kurzzeitstabil ist. c) Die Ausführungen zu einer möglichst unterbrechungsfreien Stromversorgung von Ralph besitzen natürlich nach wie vor Gültigkeit. . . Mittels der vom DCF (recht ungenau) gelieferten und nach „Regeneration” präzise erzeugten Sekundenmarke (= nicht der Beginn der Sekunde !) wird der Mutter-Oszillator auf den letzten drei Dezimalstellen ausgezählt. Die Abweichung vom Sollwert in digitaler Form wird dann nach Umsetzung in einen analogen Wert als Korrektursignal genutzt. Parallel dazu wird für den Proportionalwert eine Abtastung der momentanen Phasenlage ermittelt. Die Teilerkette des DCF-Signals erzeugt die dazu nötigen „Tor-" und Steuersignale. . . Aufbereitung des Integralwerts Je nach absoluter Größe der Abweichung (Ergebnis der Auswerte-Einheit) wird die Zählung mit 1, 10, 100, 1000 oder 10000 Sekunden stetig wiederholt. Auf diese Weise erhält man die geforderten langen Integrationszeiten und so den I-Wert für die Regelspannung. . . Generieren des P-Regelwertes Parallel dazu wird das OCXO-Signal mit einem 12-Bit-BInärzähler plus DAC in eine Rampenspannung umgeformt. Nach 400 us (f = 2500 Hz) wird ein analoger Momentanwert (Sample) gezogen. Diese Analogspannung stellt den P-Korrekturwert für den OCXO dar, der später in einem Summierer mit dem Integralwert zusammmengeführt die Korrektur des OCXO bewirkt. . . Zu Voraussetzung a) Beim Einschalten starten die Zähler nach einem x-beliebigen nur einmalig benötigten Sekundenstart-Impuls des DCF. Da bekanntermaßen 1. der Sekundenstart von DCF mit erheblicher Unsicherheit (us-Bereich) behaftet ist und 2. die Pseudo-PM nur während der 100%-Trägerphase auftritt, wird der Start dieser Zählerkette um ein paar ms nach dem erkanntem Sekundenbeginn verzögert. Zunächst wird das DCF-Signal durch (die berühmten) 31 geteilt, um mit 2500 Hz eine Referenz für den Phasenvergleich zu gewinnen. Nach weiteren Teilern/Zählern -durch 2500 und im Folgenden jeweils durch 10- erhält man: Einen exakten Puls pro 1 s, 10 s, 100 s, usw. Exakt deswegen, weil die 77.500 Perioden genau ausgezählt sind, dieser Puls auch in der Sekunde Nr. 59 vorhanden ist und nach weiterer Teilung in allen längeren „Torzeiten” ebenfalls. Die Pseudo-PM während der 100%-Trägerphase mittelt sich ja innerhalb derselben Sekunde aus. Der Start sowie die daraus abgeleiteten Marken dieser Zählerkette liegen außerhalb des Pseudo-PM-Bereichs (also in der Träger-Absenkphase). Daher wirkt sich die PM des DCF grundsätzlich nicht mehr aus. . . Zu Voraussetzung b) bzw. dessen Verarbeitung zum Integralwert Das OCXO-Signal erfährt in drei BCD-Zählern eine Teilung durch 1000. Diese drei Zähler repräsentieren nach einer (von a) gelieferten) Torzeit von einer Sekunde die 100 Hz-, 10 Hz- und 1 Hz-Stellenwerte des OCXO. Weitere Zähler für die höheren Dekaden sind nicht notwendig, da wir ja „wissen”, dass diese Stellen sowieso nur entweder 9999 oder 10000 enthalten können bzw. müssen. Das Ergebnis der Zähler wird in 12 D-FFs bis zur nächsten Aktualisierung (gegebenenfalls bei DCF-Senderausfall entsprechend länger) gespeichert. Die Auswertung (= Inhalt der FFs) entscheidet, ob nach Reset der Zähler mit derselben Torzeit weitergezählt wird oder (bei kleiner Abweichung) eine Verlängerung möglich bzw. (bei großer Abweichung) eine Verkürzung der Torzeit nötig ist. Durch Umschalten der Messzeit verändert sich die Auflösung entsprechend je um eine Dekade. Bei z.B. 1000 Sekunden Torzeit entspricht die letzte Stelle dann 10^(-10). Nebenbei: Auf einfache Weise ist so mit drei zusätzlichen BCD-Dekodern möglich, die aktuelle tatsächliche Abweichung des Oszillators anzuzeigen. ;-) Das war ursprünglich gar nicht das Ziel der ganzen „Übung” und rein zufällig aufgefallen….. :-D . . DA-Umsetzung im Integralteil Die BCD-Werte werden mit einfachen 4-Bit breiten R-2R-Netzwerken zu analog gewandelt, entsprechend der Dezimalstelle gewichtet und analog summiert. Danach folgt eine zusätzliche Integration mit kurzer Konstante. Vier Bit je Dekade sind von der erforderlichen Genauigkeit her mit R-2R-Netzwerken noch sehr sicher zu realisieren. Mit relativ einfach Gatterlogik lässt sich dann entscheiden, ob die Torzeit geändert werden muss. Die Torzeit-Umschaltung selbst ist mit fünf RS-FFs aufgebaut. Per Einzelpuls wird das nächstfolgende FF („auf- wie auch abwärts”) für die neue erforderliche Torzeit in den SET-Zustand gebracht und aktiviert die Torzeit über ein Gatter. . . P-/I-Regelspannung In klassischem Verfahren werden P- und I-Anteil summiert und dem OCXO als Regelwert zugeführt. . . Verhalten bei DCF-Signalausfall Ein Ausbleiben des DCF-Signals führt zum sofortigen Unterbinden des Speicherimpulses (in b) und Sperren des DAC-Taktes (P-Wert), so dass der letzte gültige Regelspannungswert eingefroren und erhalten bleibt. Bis zur Rückkehr der DCF-Impulse läuft der Mutteroszillator konstant mit diesem letzten Korrekturwert weiter. . . Nur der Vollständigkeit halber ein paar Grundsätze, denn das Ganze steht und fällt u.A. mit der Qualität der beteiligten Komponenten. Jitterarme Digitalsignale erhält nur bei ausnahmslosen Einsatz von synchron-arbeitenden Zählern und möglichst konstanten Betriebsbedingungen. Der DCF-Empfänger KANN NUR ein schmalbandiger, vom Typ „geradeaus” sein, also ohne Mischung/Überlagerung. Der Spannungsversorgung an den kritischen -besonders analogen- Stellen (DAC, Aufbereitung des Regelwertes) ist hinsichtlich Konstanz und Rauschen besondere Beachtung zu schenken. ___________________________________________________________ Literaturliste Mein Dank geht an die vielen „Mitwirkenden”, die mit ihren Veröffentlichungen für viele Teil-Lösungen Pate gestanden haben (Reihenfolge ohne Wertung): Ulrich Bangert DF6JB Jörn Bartels DK7JB Ralph Berres DF6WU P. E. Burkhardt Norbert Friedrich DK6RX Peter Hetzel und L. Rohbeck, PTB Braunschweig Jochen Jirmann DB1NV Friedrich Krug DJ3RV Roland Küng, ZHAW FH Rapperswil Jörg Logemann DL2NI sowie diverse Datenblätter der Hersteller und fast unzählige Artikel zum Thema DCF im Internet. Besonders erwähne ich hier noch einmal Ralph, der (meines Wissens) die allererste digitale Lösung entwickelt hatte und mich mit viel Geduld per Mail und Telefon unterstützt hat.
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Hallo Michael, da Du Dich schon mit dem Thema beschäftigt hast, sind Dir die Herausforderungen der Langewellenausbreitung, besonders wenn der Empfänger nicht dicht am Sender ist, wahrscheinlich bekannt. Wichtig wäre, welche Allan Deviation Du bei welchem Tau erreichen willst. Tom van Baak hat da einiges zu geschrieben, natürlich nicht zu DCF, er lebt nicht im Einzugbereich des Senders. http://leapsecond.com/ Besonders heraus zu heben: http://leapsecond.com/ptti2003/index.htm Zum Thema Phasenrauschen von Digitalbausteinen findet sich etwas hier ab Seite 22: http://www.ham-radio.com/sbms/LPRO-101.pdf Dennoch: Die größte Herausforderung dürfte die Langwellenausbreitung und die Findung dazu passender Disziplinierungs-Zeitkonstanten sein.
Hallo ZF, danke für deinen Beitrag und die Links. ZF schrieb: > da Du Dich schon mit dem Thema beschäftigt hast, sind Dir die > Herausforderungen der Langewellenausbreitung, besonders wenn der > Empfänger nicht dicht am Sender ist, wahrscheinlich bekannt. .... > ...Die größte Herausforderung dürfte die Langwellenausbreitung und > die Findung dazu passender Disziplinierungs-Zeitkonstanten sein. Das ist wahrhaft die größte Herausforderung für das Empfangsteil. Meine Entfernung zum Sender beträgt ca. 500km, also genau in der Zone, wo Boden- und Raumwelle "sich die Hand geben". Ich bin selbst gespannt, wie schmal/breit mein Quarzfilter sein wird und muss, um die Träger-F. sauber zu verarbeiten. Die Versuche gehen in den nächsten Tagen da hin... Die Integrations-Konstante wird abhängig von der ermittelten Abweichung angepasst, jeweils um eine Dekade. > Wichtig wäre, welche Allan Deviation Du bei welchem Tau erreichen > willst.... Kleiner 10exp(-10) über 1000s wäre schon super. > Zum Thema Phasenrauschen von Digitalbausteinen findet sich etwas hier ab > Seite 22: http://www.ham-radio.com/sbms/LPRO-101.pdf Das Papier enthält -nach dem ersten Querlesen- sehr wertvolle Hinweise. Danke.
Michael M. schrieb: > Konzeptbeschreibung... ...von mir: Das Konzept besteht aus viel zu vielen Teilern. So klappt das nie und nimmer, denn du kriegst die Regel-Ereignisse viel zu selten, um in sinnvoller Zeit auf Frequenzablage richtig reagieren zu können. Wenn du überhaupt den DCF77 benutzen willst, dann versuche, möglichst zu jeder Periode des DCF77 (also so oft wie nur möglich) einen analogen Vergleich zu machen und summiere dann die Differenzen auf, um daraus deine Regelspannung zu generieren. Ich würde dafür wahrscheinlich mit einem CDCE913 aus dem Referenzoszillator die DCF77-Frequenz machen. W.S.
W.S. schrieb: > ...von mir: Das Konzept besteht aus viel zu vielen Teilern. > > So klappt das nie und nimmer, denn du kriegst die Regel-Ereignisse viel > zu selten, um in sinnvoller Zeit auf Frequenzablage richtig reagieren zu > können. Hmm, ich denke, dass 2.500 Mal in der Sekunde für den P-Wert schon ordentlich schnell ist ;-) > und summiere dann die Differenzen auf, um daraus > deine Regelspannung zu generieren. Das macht der digitale Integrator doch. Anfangs mit 1 Sek. Zeit (Auflösung 1Hz), und dann schrittweise (10,100, ...) länger integriert.
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W.S. schrieb: > Ich würde dafür wahrscheinlich mit einem CDCE913 aus dem > Referenzoszillator die DCF77-Frequenz machen. Ähhmm, die Referenz IST der DCF. ^^ Nicht der OCXO! Vielleicht versteh ich nicht ganz, was du damit meinst.
Michael M. schrieb: > Vielleicht versteh ich nicht ganz, was du damit meinst. Der TO hat einen Referenz-Oszillator, den er per DCF77 disziplinieren will. Das ist doch eigentlich leicht verständlich. Und da dieser zumeist 10 MHz ausgibt, braucht es ein wenig Schaltung, um damit auf ein schön symmetrisches Signal von 77.5 kHz zu kommen. Michael M. schrieb: > Das macht der digitale Integrator doch. Anfangs mit 1 Sek. Zeit > (Auflösung 1Hz), und dann schrittweise (10,100, ...) länger integriert. Bei 100 Sekunden bist du bereits unter 1 Referenzpunkt/Minute und gar bei deinen obengenannten 1000 Sekunden hast du nur noch 1 Referenzpunkt pro (reichlicher) Viertelstunde. Gibt dir das denn nichts zu denken? W.S.
W.S. schrieb: > Der TO hat einen Referenz-Oszillator, den er per DCF77 disziplinieren > will. Das ist doch eigentlich leicht verständlich. Und da dieser zumeist > 10 MHz ausgibt, braucht es ein wenig Schaltung, um damit auf ein schön > symmetrisches Signal von 77.5 kHz zu kommen. Stop..... 1. Der TO bin nebenbei ich. ;-) 2. Der 10MHz-OCXO ist nicht die Referenz, sondern ER soll mit Hilfe des DCF nachgeregelt werden. Die DCF-Frequenz ist Referenz. Bei -ich denke- ausnahmslos allen DCF-Konzepten wird der Phasenvergleich mit max. 2500Hz gemacht, weil das (77.500/31) einfach handlich für die Verarbeitung ist. W.S. schrieb: > Bei 100 Sekunden bist du bereits unter 1 Referenzpunkt/Minute und gar > bei deinen obengenannten 1000 Sekunden hast du nur noch 1 Referenzpunkt > pro (reichlicher) Viertelstunde. Gibt dir das denn nichts zu denken? Nein, es gibt mir nichts zu denken, weil jeder Phasenvergleich mit sehr kleiner Auflösung NUR über sehr lange Integrationszeiten machbar ist. Siehe U. Bangert in seinen Ausführungen zu der Allan-Deviation.
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Michael M. schrieb: > Der 10MHz-OCXO ist nicht die Referenz, sondern ER soll mit Hilfe des > DCF nachgeregelt werden. Ist das nicht egal, soweit es den PFD betrifft? Mir leuchtet es ein, den Phasenvergleich bei einer möglichst hohen Frequenz durchzuführen.
> Die DCF-Frequenz ist Referenz.
Bei -ich denke- ausnahmslos allen DCF-Konzepten wird der Phasenvergleich
mit max. 2500Hz gemacht, weil das (77.500/31) einfach handlich für die
Verarbeitung ist.
Eher nicht. Der DCF gibt die Sampling Zeitpunkte vor, bei welchen der
10MHz Zaehler gelatcht wird. Diese Werte wirft man in eine Liste, und
kann dann die Differenz ueber wieviel auch immer Werte rechnen.
Vielleicht 1 mal pro sekunde, 1 mal pro 1000 sekunden, 1 mal pro 100k
sekunden...
Joggel E. schrieb: > Der DCF gibt die Sampling Zeitpunkte vor, Und das geht deshalb, weil gottseidank auf einem Funkkanal nie Störungen auftreten?
Egon D. schrieb: > Und das geht deshalb, weil gottseidank auf einem > Funkkanal nie Störungen auftreten? Über diese Leiter würde ich eher nicht gehen. Ralph Berres
Volker M. schrieb: > Ist das nicht egal, soweit es den PFD betrifft? Was ist ein "PFD"? > Mir leuchtet es ein, den Phasenvergleich bei einer > möglichst hohen Frequenz durchzuführen. Naja, ich wüsste nicht, was dagegenspricht, den Phasen- vergleich auf 77'500Hz vorzunehmen.
Egon D. schrieb: > Naja, ich wüsste nicht, was dagegenspricht, den Phasen- > vergleich auf 77'500Hz vorzunehmen. Die Tatsache das 10MHz /77,5KHz eine gebrochenes Teilerverhältnis ist, welches eine Phasenmodulation des runtergeteilten 10MHz Signales verursacht. Ralph Berres
Ich befasse mich auch schon seit vielen Jahren mit der Langwellensynchronisierung bzw Vergleich mit lokalen Standards mittels WWVB auf 60kHz (NIST) in Fort Collins, Colorado. Die Feldstärke ist bei uns in Edmonton ganzjährig verläßlich sehr konsistent und gut. Was man aber beachten muß, ist, daß es während der Dämmerung und Sonnenaufgang immer starke Ausbreitungsanomalien durch temporäre Veränderung des Ausbreitungsmodus gibt die Langzeitsynchronisierung erschweren bzw. entsprechend miteinbezogen werden müssen. Ich verwende zwei Spectracom 8164 und 8161 WWVB Geräte. Beide mußten wegen der von NIST eingeführten FSK Modulation zur Uhrensynchronisation modifiziert werden die den synchronen Empfang im Originalzustand unmöglich machten. Der 8164 hat eine SW Disziplinierung des eingebauten OCXO und hält die Frequenz im Bereich einiger Teile von 10E-9 ein. Während der Dämmerung und Sonnenaufgang gibt es starke Phasenverschiebungen die die FLL miteinbeziehen muß und sehr lange Integrationszeiten erforderlich machen. Der 8161 eignet sich gut zum Vergleich von Oszillatoren und erlaubt Langzeitbeobachtungen eines lokalen Standards mittels Streifenschreiber. Mit dieser Anordnung vergleiche ich und korrektiere Langzeitabweichungen meiner Rb85 Standards. Um den Rb85 Standard genau genug charakterisieren zu können ist ein mehrtägige Beobachtung notwendig. Ich habe auch noch eine militärischem Rb85 Standard mit einer Driftrate von unter einigen Teilen in 10E-11 die den Vergleich sehr schwierig machen. Das geht dann nur noch über Streifenschreiberauswertung. Auch im normalen Betrieb sind schnelle periodische Phasen Verschiebungen normal. Man kann das mit einem Oszi beobachten wenn man den lokalen Standard mit dem vom Spectracom gelocketen Standard vergleicht. Da jittert die Phase andauernd um die Referenzphase herum. Prinzipiell ist Langwellen Frequenzvergleich recht nützlich, aber sehr zeitaufwendig und erfordert große Erfahrung in der Auswertung. Günstiger wäre vielleicht Vergleich mit GPS Zeitmarken mittels eines hochwertigen GPS RX wie die für Timing optimierten Rockwell Jupiter GPS Empfänger mit sehr niedrigen Timing Jitter. Billige GPS Empfänger haben meist um den Faktor 10 wesentlich höheren Timing Jitter. Für nicht zu übermäßig hohe Anforderungen eignet sich möglicherweise eine Anbindung eines PLL kontrollierten OCXO mit 10kHz mit denen manche GPS Empfänger ausgestattet sind. Solch eine Anordnung macht den Einsatz relativ einfach. Bei mir verwende ich eine GPS Mastantenne mit Verstärker und einen internen im Haus angebrachten GPS Repeater um freie Aufstellung der GPS Geräte im Labor zu ermöglichen.
Ralph B. schrieb: > Egon D. schrieb: >> Naja, ich wüsste nicht, was dagegenspricht, den Phasen- >> vergleich auf 77'500Hz vorzunehmen. > > Die Tatsache das 10MHz /77,5KHz eine gebrochenes > Teilerverhältnis ist, welches eine Phasenmodulation > des runtergeteilten 10MHz Signales verursacht. Der Fakt stimmt -- aber wieso sollte das stören? Wenn man von den 10MHz jeden 125ten Impuls unterdrückt, erhält man 9'920'000 Impulse je Sekunden; das kann man durch 32 Teilen und erhält 310'000 Impulse je Sekunde; die gibt man auf einen Graycode-Zähler und erhält 77'500 Impulse je Sekunde, und zwar den I- und den Q-Anteil. Auf diesen 77,5kHz liegt ein Jitter von 100ns; das sind ca. 360°*0.1µs/12.9µs = 2.8°. Die Phasenmodulation, die das DCF-Signal mitbringt, beträgt meinem Gedächtnis nach +/-13° -- dieser Phasenhub ist also ungefähr zehnmal so groß wie der Jitter. Man kann den Jitter auf der Referenz noch vermindern; das kostet aber Aufwand. Ich habe das noch nicht gemacht, sehe aber auch kein ernsthaftes Problem.
Gerhard O. schrieb: > Prinzipiell ist Langwellen Frequenzvergleich recht > nützlich, aber sehr zeitaufwendig und erfordert > große Erfahrung in der Auswertung. Wenn es einfach wäre, würde es ja keinen Spaß mehr machen! GPS ist unsportlich :)
Volker M. schrieb: >> Der 10MHz-OCXO ist nicht die Referenz, sondern ER soll mit Hilfe des >> DCF nachgeregelt werden. > > Ist das nicht egal, soweit es den PFD betrifft? Mir leuchtet es ein, den > Phasenvergleich bei einer möglichst hohen Frequenz durchzuführen. Ich finde, es ist nicht gerade egal. An einem ADC oder Voltmeter verwendest du ja auch eine hochgenaue "Referenz-Spannungsquelle". Diese ist in aller Regel genauer als das Teil, was du mit ihr vergleichen willst. Eben die Bezugsnorm, oder so ähnlich. Möglichst hoch, ja. Wenn ich den Sender in Mainflingen sehen könnte, wäre das gut vorstellbar. Unter meinen Empfangsbedingungen schätze ich mich glücklich, wenn ich erst einmal wegen Ausbreitungproblemchen keinen einzigen Nulldurchgang der Trägerschwingung verpasse. Das wäre schon ein Fehler von 1,3 x 10 exp(-5). :-( Deswegen die "Restaurierung" des Trägersignals, die zusätzlich andere Vorzüge mit sich bringt. Der originale Sekundenbeginn ist ja nicht zu gebrauchen. :-( _________ Joggel E. schrieb: >> Bei -ich denke- ausnahmslos allen DCF-Konzepten wird der Phasenvergleich >> mit max. 2500Hz gemacht, weil das (77.500/31) einfach handlich für die >> Verarbeitung ist. > > Eher nicht. Der DCF gibt die Sampling Zeitpunkte vor, bei welchen der > 10MHz Zaehler gelatcht wird.... Hat nach meinen Recherchen noch niemand in der von dir beschriebenen Form gemacht. Ein neues Projekt für dich... :-) ________ Egon D. schrieb: > Ist das erstmal nur Planung, oder funktioniert das > schon? Derzeit letzte Phase Planung. Realisierung in Arbeit, d.h. der Empfänger entsteht gerade; mein verfügbarer Zeitrahmen dafür lässt jedoch noch Wünsche offen... ________ Egon D. schrieb: > Was ist ein "PFD"? Ich könnte mir "Phasen- und Frequenz-Diskriminator" vorstellen.
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Egon D. schrieb: > Auf diesen 77,5kHz liegt ein Jitter von 100ns; Rechne mir doch bitte mal vor, wie du auf die 100nS Phasenjitter kommst Ralph Berres
Egon D. schrieb: > Wenn man von den 10MHz jeden 125ten Impuls unterdrückt, > erhält man 9'920'000 Impulse je Sekunden; das kann man > durch 32 Teilen und erhält .... > ..... > Auf diesen 77,5kHz liegt ein Jitter von 100ns; das sind > ca. 360°*0.1µs/12.9µs = 2.8°. Die Phasenmodulation, die > das DCF-Signal mitbringt, beträgt meinem Gedächtnis nach > +/-13° -- dieser Phasenhub ist also ungefähr zehnmal so > groß wie der Jitter. > > Man kann den Jitter auf der Referenz noch vermindern; > das kostet aber Aufwand. Auch das, Egon, ist sicherlich ein schönes Konzept. Bei mir brauche ich nur den 32. Impuls auszublenden. Das macht ein Rückwärtszähler, voreingestellt auf 31. Und schon bin ich am Ziel =2.500Hz. Der Jitter durch die Pseudo-PM beim DCF mittelt sich innerhalb einer Sekunde aus, der in der Summe über alles symmetrisch vor und zurück schiebt. Da mein sogenannter Sekundenbeginn (und folglich auch des Ende derselben) in der Trägerabsenkung liegt, habe ich immer eine "jitterfreie" Sekunde, was die PM vom DCF angeht. Einzige Bedingung ist, dass ich keinen Nulldurchgang "verliere". Bei Senderausfall startet es wieder mit Anfangsbedingungen, d.h. wenige ms nach Trägerabsenkung. Damit habe soweit keine Kopfschmerzen. ;-)
Ralph B. schrieb: > Egon D. schrieb: >> Auf diesen 77,5kHz liegt ein Jitter von 100ns; > > Rechne mir doch bitte mal vor, wie du auf die 100nS > Phasenjitter kommst Die 100ns ergeben sich daraus, dass ich vom 10MHz-Takt Impulse ausblende -- und 10MHz haben nunmal eine Periodendauer von 100ns. Der ABSOLUTE Jitter wird ja durch die folgenden Teiler nicht verändert -- er macht nur RELATIV weniger aus, weil der Bezugswert (die Periodendauer nämlich) um den Frequenzteilerfaktor länger wird.
Michael M. schrieb: > Auch das, Egon, ist sicherlich ein schönes Konzept. Ich wollte das gar nicht direkt als Gegenentwurf zu Deinem Ansatz verstanden wissen -- ich wollte Ralph nur erklären, warum ich bei meinem Ansatz kein großes Problem sehe. > [...] > Einzige Bedingung ist, dass ich keinen Nulldurchgang > "verliere". Ja, genau das ist der zwar einzige, aber schwerwiegende Punkt, der mir bei Deinem Ansatz Kopfschmerzen bereitet. Kurzzeitige Störungen können ja jederzeit auftreten -- Blitze, vorbeifahrendes Moped...
Egon D. schrieb: > Ja, genau das ist der zwar einzige, aber schwerwiegende > Punkt, der mir bei Deinem Ansatz Kopfschmerzen bereitet. > Kurzzeitige Störungen können ja jederzeit auftreten -- .... Na, mal sehen, wie das Signal hinter den Quarzfiltern dann aussieht. Ich könnte das zusätzlich mit einem Zeitfenster überwachen, wenn es nötig werden sollte. Sobald der Sek.-Puls dann da rausläuft, lasse ich ihn einen Neustart -wie beim Senderausfall- machen. Die letztgültige Regelspannung bleibt ja im FF-Gedächtnis.
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Bei allen diesen gesampelten Systemen ist der Jitter eine Clockperiode. Er wird kleiner durch sukzessives samplen von vielen Perioden. ob man jetzt den 1 sekunden puls des GPS oder den 77.5kHz des Zeitsenders sampelt, ist dasselbe. Die Aussage, wie lange eine GPS Periode oder Zeitzeichen Periode ist, ist unwichtig. Eine GPS Periode mit einem 10MHz gemessen sind immer 10'000'000+-1, eine Zeitzeichen Periode waere dann (10'000'000/77500)+-1 Was wichtig ist, die Statistik hinter den +-1. Und das macht man eben indem man mit den Messperioden den 10MHz Zaehler latcht und ausliest. Wenn's passt ist der Fehler ueber bleiebige anzahl Perioden +-1, und aufsummiert auch.
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Michael M. schrieb: > Nein, es gibt mir nichts zu denken, weil jeder Phasenvergleich mit sehr > kleiner Auflösung NUR über sehr lange Integrationszeiten machbar ist. Eine durchaus erstaunliche Ansicht. Bedenke noch einmal, was du da eigentlich über so lange Zeiten integrieren willst: Gemessene Phase zwischen A und B oder Anzahl der Perioden von A und von B pro langer Zeiteinheit? Und was ist, wenn dir im Laufe der Zeit mal hie und da per Moped eine deiner Zählraten nicht stimmt? Für's grobe mag so eine NF-Zählerei ja angehen, aber für das dich eigentlich Interessierende würde ich tatsächlich versuchen, den Phasenversatz zwischen deinem OCXO, TCXO oder was auch immer und der "Referenz", also in meinem Sinn dem Langzeitnormal zu bestimmen und auf einen gut handhabbaren Wert zu stabilisieren. Dabei ist klar, daß von Messung zu Messung der Phasenversatz deftig jittert - schließlich ist das Langwelle - aber dafür kann man eben diesen Phasenversatz hinter dem ADC weitaus besser handhaben als eine Zählrate, bei der man aufgeschmissen ist, wenn da mal ne Störung hereinrauscht. ADC-Werte kann man hingegen wegschmeißen, wenn man aus ihnen eine Störung erkennt. W.S.
W.S. schrieb: > Eine durchaus erstaunliche Ansicht. > Bedenke noch einmal, was du da eigentlich über so lange Zeiten > integrieren willst:...... Dann müsste ich die Ausführungen von U. Bangert, R. Berres, J. Jirmann u.a. allesamt in die Tonne werfen und einfach vergessen, die da nämlich genau von diesen Integrationszeiten sprechen. Die Langzeit-Konstanz lässt sich NUR über diese langen I-Zeiten erreichen. Falls du U. Bangert noch nicht gelesen haben solltest, kann ich diesbezüglich nur eine Empfehlung aussprechen. ;-) W.S. schrieb: > ....aber > dafür kann man eben diesen Phasenversatz hinter dem ADC weitaus besser > handhaben.... Du sprichst von einem ADC. Vielleicht in deinen Vorstellungen in Form eines anderen Lösungs-Ansatzes. 1. Ich habe in diesem Konzept keinen ADC, sondern nur DACs. ^^ 2. Die Integrationszeit passt sich der ausgelesenen Abweichung an, vollautomatisch. Zusätzlich ist da noch ein P-Wert, der immerhin 2.500 Male pro Sekunde seinen Beitrag leistet. Nicht 100% zielgenau (das kein ein P-Wert ja nicht), aber mindestens recht genau bis auf die naturgemäß verbleibende Regel-Abweichung. Der ist mit seiner Sprungantwort nach dem Störimpuls SOFORT mit dem notwendigen Korrekturwert da. 3. Falls eine Störung mehrere DCF-Perioden lang vorliegen sollte, greift die Senderausfallerkennung. Die im letzten Durchgang ermittelten Korrekturwerte bleiben gespeichert und es wird mit einem "Warmstart" wieder von Neuem gezählt. 4. Zur Beruhigung: Ich verwende keinen Pollin-, oder C-, oder XYZ-Empfänger oder eine der vielen, vielen anderen Design-Krücken (im Netz unschwer zu finden), sondern eine "eigene"** Entwicklung mit einer Bandbreite von max. einigen 10 Hz. Ich habe zwar keine Erfahrung, wie breit der "Störnebel" eine Mofas oder Mopeds ist, jedoch ist dadurch die Wahrscheinlichkeit einer heftigen Beeinflussung schon drastisch gesunken. Wenn ich denn -was ich nicht befürchte- tatsächlich solch schwerwiegende Empfangsproblem hätte, dann wäre es für mich ein Leichtes, das Empfängersignal für 12,8 us auf "absolut taub" zu gaten und ihm ein "gültiges Empfangsfenster" von 200ns zuzuweisen. (**) ...bedeutet, ein Mix aus den besten (mind.) drei anständigen Designs....
Michael M. schrieb: > Dann müsste ich die Ausführungen von U. Bangert, R. Berres, J. Jirmann > u.a. allesamt in die Tonne werfen... Vorsicht! Ich bin überhaupt kein Freund davon, sich hinter den Werken irgendwelcher Ikonen zu verstecken und deren Worte für das in Stein gemeißelte Evangelium zu nehmen. Der Grund dafür ist, daß die Randbedingungen, über die in vorliegenden Papieren die Rede ist, durchaus anders sein können als das gerade vorliegende Problem sie beinhaltet. Also, um das ganze Problem nochmal in dürre Worte zu fassen: 1. Du willst dir einen Referenz-Oszillator bauen, der als solcher eine gute Kurzzeit-Stabilität besitzt und den du mit dem DCF77 als Langzeit-Referenz disziplinieren willst. 2. Du weißt, daß die Kurzzeit-Stabilität des DCF77 miserabel ist im Vergleich zu deinem Oszillator. Lediglich die Langzeitstabilität des DCF77 ist also wichtig und seinen Kurzzeit-Jitter mußt du irgendwie unterdrückt kriegen. 3. Du willst den Weg beschreiten, daß du eine hinreichend große Anzahl von Perioden deines Oszillators mit einer ebenso hinreichend großen Anzahl von Perioden des DCF77 vergleichst, um daraus das Regelsignal zum Nachsteuern deines Oszillators abzuleiten. 4. Dieses Zählen von Perioden ist von hause aus integer, also immer mit einer Unsicherheit von +/- 1 behaftet. Um also auf diesem Wege eine Differenz in der Periodenlänge (also eine Differenz in der Sollfrequenz deines Oszillators) überhaupt zu bemerken, brauchst du eine sehr lange Zeit (= viele Perioden), in denen dir Störungen widerfahren können, die du garnicht siehst. Für das Erkennen einer Abweichung von 1E-9 brauchst du 1E9 Perioden, also 1'000'000'000 Perioden, salopp: 1 Zähltakt auf 1 Milliarde Zähltakte. Das macht bei 2600 Hz Ereignisrate etwa 384615 Sekunden, macht 6410 Minuten, macht 106 Stunden. Bei 77500 Hz ergäben sich 12903 Sekunden, macht 215 Minuten, macht knapp 4 Stunden. 5. Ergo ergeben sich bei deinem Weg des Zählens die Gelegenheiten, um deinen Oszillator nachzustimmen nur alle 106 Stunden (bzw. alle 4 Stunden). ich halte das für nicht zielführend und deshalb dein Konzept für nicht tragfähig. Selbst wenn du deine Ziele auf 1E-8 herunterschrauben würdest, wären die Zeiten noch immer unangenehm groß, so daß auch dieses nicht zielführend wäre. Was also kannst du stattdessen tun? Nun: Die Phasendifferenz zwischen dem DCF77 und deinem Oszillator messen. Dafür müssen beide erstmal auf einen gleichen Nenner gebracht werden, also entweder der DCF77 per PLL auf die Frequenz deines Oszillators oder umgekehrt, also dein Oszillator per PLL auf 77.5 kHz. Dann kannst du den Phasenversatz zwischen beiden messen und ihn z.B. auf 90° ausregeln. Da der DCF77 ja jittert (aber erwartungsgemäß weniger als eine halbe Periode), wirst du in der Lage sein, die gemessenen Phasendifferenzen per ADC zu digitalisieren und dann über eine größere Anzahl von Messungen den Mittelwert zu bilden, woraus du dann weitaus eher deine Nachstimmpunkte für deinen Oszillator gewinnen kannst. Der Knackpunkt ist also, den Vergleich zwischen Oszillator und DCF77 nicht in ganzzahligen Anzahlen von Perioden zu machen, sondern in ausreichend feinen Teilwinkeln des Phasenversatzes. Wie fein? Nun, sagen wir mal 10x feiner als der tatsächlich zu messende Jitter des DCF77. Auf diese Weise erhältst du hinreichend fein aufgelöste Zahlen schon nach dramatisch geringerer Anzahl von Perioden als wenn du rein integer arbeiten würdest. Nochmal: für ein Ausregeln bis zu 1E-9 brauchst du eine Auflösung von besser als 1E-9 bzw. Zahlen mit mehr als 9 gültigen Stellen zum Vergleichen. W.S.
W.S. schrieb: > Vorsicht! > > Ich bin überhaupt kein Freund davon, sich hinter den Werken > irgendwelcher Ikonen zu verstecken und deren Worte für das in Stein > gemeißelte Evangelium zu nehmen. Der Grund dafür ist, daß die > Randbedingungen, über die in vorliegenden Papieren die Rede ist, > durchaus anders sein können als das gerade vorliegende Problem sie > beinhaltet. Wenn ich Informationen über ein bestimmtes Thema brauche, dann verwende ich Quellen, die mir vertrauenswürdig erscheinen. Das ist kein "Verstecken hinter Ikonen". Ein Hr. Bangert schreibt keinen Unsinn (über die Allen-Dev.), sonst wäre das längst von anderen fachlichen Koryphäen widerlegt. Ein Hr. Jirmann (seines Zeichens immerhin akademischen Grades) veröffentlicht keinen Unsinn über eine digitale PLL. Auch er kann sich wohl kaum leisten, mit irgendwelchen unseriösen Hirngespinnsten in der cq-DL "aufzutreten". Er wäre dafür wohl in der Luft zerrissen worden. Ich rate daher auch zur Vorsicht mit deinen Äußerungen, was dieses "Evangelium" angeht. Es ist keins. Ich selbst habe weder E-Technik noch Elektronik studiert und besitze auch kein eigenes Profi-Labor. Aber ich kann meiner Einschätzung nach schon unterscheiden zwischen seriösen und unseriösen Veröffentlichungen. In der Literaturliste ist sogar eine (eher der letzteren Kategorie) davon enthalten; trotzdem nenne ich sie als "lehrreichen Hintergrund". _____________ Danke an dieser Stelle für deine Einlassungen. > 1. Du willst dir einen Referenz-Oszillator bauen, der als solcher eine > gute Kurzzeit-Stabilität besitzt und den du mit dem DCF77 als > Langzeit-Referenz disziplinieren willst. Ja > 2. Du weißt, daß die Kurzzeit-Stabilität des DCF77 miserabel ist im > Vergleich zu deinem Oszillator. Lediglich die Langzeitstabilität des > DCF77 ist also wichtig und seinen Kurzzeit-Jitter mußt du irgendwie > unterdrückt kriegen. Ja. Und das geht nur über den Faktor Zeit. > 3. Du willst den Weg beschreiten, daß du eine hinreichend große Anzahl > von Perioden deines Oszillators mit einer ebenso hinreichend großen > Anzahl von Perioden des DCF77 vergleichst, um daraus das Regelsignal zum > Nachsteuern deines Oszillators abzuleiten. Ja. > 4. Dieses Zählen von Perioden ist von hause aus integer, Glücklicherweise... ;-) > also immer mit > einer Unsicherheit von +/- 1 behaftet. Um also auf diesem Wege eine > Differenz in der Periodenlänge (also eine Differenz in der Sollfrequenz > deines Oszillators) überhaupt zu bemerken, brauchst du eine sehr lange > Zeit (= viele Perioden),... Ja > ....in denen dir Störungen widerfahren können, die > du garnicht siehst. Ich sehe sie (besser der P-Wert sieht sie), wenn du z.B. fehlende oder falsche Nulldurchgänge (Moped) meinst. > Für das Erkennen einer Abweichung von 1E-9 brauchst du 1E9 Perioden, > also 1'000'000'000 Perioden, salopp: 1 Zähltakt auf 1 Milliarde > Zähltakte. Richtig. In 100s Zähltakt sind 1.000.000.000 Perioden des zu disziplinierenden Oszillators durchlaufen. > Das macht bei 2600 Hz Ereignisrate etwa 384615 Sekunden, macht 6410 > Minuten, macht 106 Stunden. Hier verwechselst du etwas: Mit 2500Hz (DCF/31) wird nur der P-Wert der Regelung erfasst, indem ich alle 400us ein Sample/Momentanwert von der erzeugten Rampenspannung ziehe. Die I-Wert-Aufbereitung passiert in der obersten Zählerkette mit den drei Dekaden. Nach 100s Integrationszeit ist dieser Punkt (s.o.) erreicht, so dass die letzte Stelle 1*exp(-9) repräsentiert, die vorhergehende Stelle 1*exp(-8). > 5. Ergo ergeben sich bei deinem Weg des Zählens die Gelegenheiten, um > deinen Oszillator nachzustimmen nur alle 106 Stunden (bzw. alle 4 > Stunden). ich halte das für nicht zielführend und deshalb dein Konzept > für nicht tragfähig. Absolut nein, s. Absatz vorher und meine Beschreibung im Eingangsbeitrag (unter "Voraussetzung 2"). W.S. schrieb: > Nochmal: für ein Ausregeln bis zu 1E-9 brauchst du eine Auflösung von > besser als 1E-9 bzw. Zahlen mit mehr als 9 gültigen Stellen zum > Vergleichen. Ich brauche nur 10s bzw. 100s Zeit, um (virtuell) 8 oder 9 gültige Stellen vor mir zu haben. Wie bereits gesagt: Wenn ich schon in 10s Torzeit X*exp(-8) oder in 100s X*exp(-9) betrachte, dann >müssen< die höherwertigen Stellen fix entweder 1000000(0) oder 9999(9) sein. Anderenfalls würde die Torzeit auf 1s heruntergesetzt und die letzte Stelle ist dann 1*exp(-7). Eben weil sie (1*exp(-1) bis 1*exp(-4) einen von zwei möglichen, aber bereits bekannten Inhalt haben werden, vermeide ich nur den "überflüssigen" HW-Aufwand in der Zählkette.
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Korrektur: ...(unter "Voraussetzung b")...
Was W.S nicht ganz begriffen hat, dass man unter Zuhilfenahme von !0^9 Perioden nicht nur alle 10^9 Perioden ein Korektur Signal ermitteln kann, sondern viel oefters, wenn man die Geschichte der Werte hat. Das Thema nennt sich Fraktional Zaehler. Wobei sich die Geschichte der Werte auf +-1 beschraenkt.
Joggel E. schrieb: > Was W.S nicht ganz begriffen hat, dass man unter Zuhilfenahme > von !0^9 Perioden nicht nur alle 10^9 Perioden ein Korektur > Signal ermitteln kann, sondern viel oefters, wenn man die > Geschichte der Werte hat. Das Thema nennt sich Fraktional > Zaehler. Wobei sich die Geschichte der Werte auf +-1 > beschraenkt. Das ist prinzipiell richtig -- es gibt aber einen Haken: Das gilt nur unter der Voraussetzung exakt identischer Torzeiten. Genau DIESE Voraussetzung ist aber nicht erfüllt, denn die "Zeitbasis" wird ja durch den DCF77-Träger bestimmt, und dieser ist von Phasenfluktuationen überlagert, die auf dem Funkweg auftreten.
Michael M. schrieb: >> Für das Erkennen einer Abweichung von 1E-9 brauchst du >> 1E9 Perioden, also 1'000'000'000 Perioden, salopp: >> 1 Zähltakt auf 1 Milliarde Zähltakte. > > Richtig. In 100s Zähltakt sind 1.000.000.000 Perioden > des zu disziplinierenden Oszillators durchlaufen. Das stimmt wohl erstmal. Nach meinem Verständnis wird aber die Torzeit von 100s vom DCF77-Signal bestimmt, und das Problem an diesem Signal ist, dass ihm auf dem Funkweg Phasenfluktuationen durch schwankende Ausbreitungsbedingungen aufgeprägt werden. 77'500 Hz sind knapp 13µs Periodendauer; wenn wir mal aus der Luft greifen, dass die 100s Torzeit am Anfang und am Ende eine Unsicherheit von je 5µs haben, dann sind die 100s nur auf 10µs genau bestimmt; das ist ein relativer Fehler von 10^-7. Du kannst die schwankende Laufzeit im Funkkanal nicht einfach dadurch austricksen, dass Du die FREQUENZ des angekoppelten Oszillators erhöhst -- denn das erhöht nur die Zählerauflösung, nicht aber die Genauigkeit der Zeitbasis.
Aeh. Nein. die Messung ist ja, den LO (OCXO) mit dem DCF77 zu vergleichen. und dabei ist die Frequenz des OCXO ja konstant, naja, bis auf die 10^-10 eben. Die jittrige Flanke des DCF77 sampelt dann den Zaehler welcher vom OCXO laeuft.
Joggel E. schrieb: > Aeh. Nein. die Messung ist ja, den LO (OCXO) mit dem > DCF77 zu vergleichen. Ja, klar. > und dabei ist die Frequenz des OCXO ja konstant, naja, > bis auf die 10^-10 eben. Ja, auch klar. > Die jittrige Flanke des DCF77 sampelt dann den Zaehler > welcher vom OCXO laeuft. Ja, richtig. Genau deswegen -- wegen des Jitters -- können sich die Zuwächse von Zählung zu Zählung um viel mehr als +/-1 unterscheiden, und die Sequenz sagt ÜBERHAUPT NICHTS über die Bruchteile aus, sondern nur etwas über den Jitter. Man kann in diesem Fall NUR der Gesamtzahl der Impulse überhaupt etwas entnehmen, nicht der Sequenz der einzelnen Zählwerte.
Nun. Ja, man muss ja nicht jede Flanke sofort auswerten, sondern kann ja nach der jeweils zehnten, indem man die 10 in einem Ringbuffer zwischenspeichert. Dann kann man bei jedem Sample etwas liefern was 10(oder 100) perioden lang ist.
Eure Gedanken dazu kann ich gut nachvollziehen. Allerdings würde eine Auswertung mit Zwischenspeichern und Beurteilung/Gewichtung der Zwischenergebnisse die Hardware wieder aufblähen, so dass eine diskrete Technik zu umfangreich würde, so meine Befürchtung. Schluss daraus: Es käme ein dann nur eine Lösung mit Rechenhirn in Frage... Genau das wollte ich jedoch nicht. _______ Egon D. schrieb: > Nach meinem Verständnis wird aber die Torzeit von 100s > vom DCF77-Signal bestimmt, und das Problem an diesem > Signal ist, dass ihm auf dem Funkweg Phasenfluktuationen > durch schwankende Ausbreitungsbedingungen aufgeprägt > werden. > > 77'500 Hz sind knapp 13µs Periodendauer; wenn wir mal > aus der Luft greifen, dass die 100s Torzeit am Anfang > und am Ende eine Unsicherheit von je 5µs haben, dann > sind die 100s nur auf 10µs genau bestimmt; das ist ein > relativer Fehler von 10^-7. Du gehst von sehr pessimistischen Voraussetzungen aus; kritisch sein ist sicher gut, damit man sich selbst nichts vormacht. Ich beziehe mich mal auf die PTB selbst: https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/publikationen/ptb_mitteilungen/mitt2009/Heft3/PTB-Mitteilungen_2009_Heft_3.pdf Voran: Braunschweig ist (Vorteil) nur ca. 300km entfernt, mein Standort dagegen ca. 500km. Laut Bild 19 weicht die Träger-Frequenz über 4h gemittelt (Spätsommer '03) um etwa 1*exp(-11) ab, und zwar besonder wenig um die Mittagsstunden. Laut Bild 10: Die Abweichung der Phasenlage liegt Sommer wie Winter während der Tageshelligkeit innerhalb +/- 0,5us, dabei im Sommer deutlich besser. Diese typischen Werte muss ich einfach mal als Grundlage nehmen, wenn ich meine Chancen abschätzen will. Dass ich sie nicht als den "täglichen Standard" garantiert bekomme, ist klar. Das entspräche ein Zehntel von dem, was du in den Ansatz bringst. Und am Anfang einer Torzeit-Periode gibt es keine Unsicherheit. ^^ Ich könnte nun auf die Idee kommen, bei nachegewiesener Stabilität des OCXO die Synchronisation nur tagsüber zu aktivieren.... ;-)
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Joggel E. schrieb: > Was W.S nicht ganz begriffen hat, dass man unter Zuhilfenahme von !0^9 > Perioden nicht nur alle 10^9 Perioden ein Korektur Signal ermitteln > kann, sondern viel oefters, wenn man die Geschichte der Werte hat. Die Geschichte steckt naturgemäß schon im I-Wert drin. Beispiel "Kaltstart": Die Zählerei beginnt mit 1s Torzeit (10^7 Perioden) und zwar bis zu dem Zeitpunkt, an dem nur noch die LSB einen nutzbaren Wert enthält. Das ist das Zeichen für die Verlängerung auf 10s Torzeit. Das gleiche Spiel von vorne... Wenn auf LSB+2 ein Wert erscheinen sollte, wird die TZ schrittweise wieder um eine Stufe verkürzt.
Michael M. schrieb: > Eure Gedanken dazu kann ich gut nachvollziehen. Allerdings würde eine > Auswertung mit Zwischenspeichern und Beurteilung/Gewichtung der > Zwischenergebnisse die Hardware wieder aufblähen, so dass eine diskrete > Technik zu umfangreich würde, so meine Befürchtung. > Schluss daraus: Es käme ein dann nur eine Lösung mit Rechenhirn in > Frage... > Genau das wollte ich jedoch nicht. Nun, dein innerster Wunsch war, der Mutter Mathematik ein Schnippchen zu schlagen, indem du dir irgendwelche Voraussetzungen erdacht hattest, die du für realistisch hieltest und nach denen du mit stark reduziertem Aufwand auskommen kannst. Kann ich verstehen, aber ich hab von Anfang an gesehen, daß du dich mit deinem Ansatz in die Nesseln gesetzt hast. Laß mal, auf sowas kann wohl ein JEDER von uns zurückblicken. Das nennt man "Erfahrung". Aber bedenke mal, daß 1E-9 bedeutet 1 Hz Abweichung auf 1 GHz Frequenz. Das ist kein Pappenstiel. Und wenn du eine derart kleine Abweichung überhaupt bemerken willst, brauchst du schlußendlich zwei Operanden, die eben 9 gültige Stellen umfassen. Nur damit kannst du überhaupt erst feststellen, ob dein Oszillator von der absoluten Wahrheit +/-1E-9 abweicht oder nicht. Es geht nicht anders - und wer da etwas anderes behauptet, ist ein Scharlatan. Michael M. schrieb: > Das Konzept > sieht ganz bewusst vom Einsatz eines uC ab; es sollen möglichst (in > jedem Bastlerladen oder Internet) erhältliche HC- und AC-MOS-ICs > verwendet werden. Selbst dieses Konzeptdetail sehe ich als - gelinde gesagt - eher unglücklich gewählt an. Mikrocontroller schmeißt dir heutzutage jeder Internethändler pfundweise nach, das Basteln mit TTL in allen Geschmacksrichtungen hingegen braucht ne Menge Leiterplatten und Strom und Geld bei Irrtümern. Allenfalls kämen für Zähler-Massengräber nebst Logik ein CPLD's in Betracht. Aber ich hab dir ja schon geschrieben, daß dein Bestreben, integer zu arbeiten, grundfalsch ist, denn es bewirkt, daß du für deine o.g. Zahlen eben große Integerzahlen auflaufen lassen mußt. Und das kostet viel, viel Zeit, die deine Zeitkonstanten für die nachfolgende Regelung ebenfalls riesig werden läßt. Also denk mal über einen Konzeptwechsel nach. Es gibt von TI einen Kurzzeit-Meß-IC (TDC7200), mit dem du vermutlich etwas in deinem Projekt anfangen kannst. Aber auch der braucht einen µC. Also freunde dich mit dem Gedanken an einen Mikrocontroller an - auch wenn's dir momentan nicht schmecken will. W.S.
W.S. schrieb: > Nun, dein innerster Wunsch war, der Mutter Mathematik ein Schnippchen zu > schlagen, indem du dir irgendwelche Voraussetzungen erdacht hattest, die > du für realistisch hieltest und nach denen du mit stark reduziertem > Aufwand auskommen kannst. Ich staune. Darüber, dass die anderen Mitschreiber DAS garnicht bemerkt haben, dass ich dem Herrn Riese (, Adam) ein Schnippchen schlagen wollte/will. ;-) > Kann ich verstehen, aber ich hab von Anfang an gesehen, daß du dich mit > deinem Ansatz in die Nesseln gesetzt hast. Laß mal, auf sowas kann wohl > ein JEDER von uns zurückblicken. Das nennt man "Erfahrung". Auch das wurde bis jetzt nicht bemerkt... ;-) > Aber bedenke mal, daß 1E-9 bedeutet 1 Hz Abweichung auf 1 GHz Frequenz. > Das ist kein Pappenstiel. Und wenn du eine derart kleine Abweichung > überhaupt bemerken willst, brauchst du schlußendlich zwei Operanden, die > eben 9 gültige Stellen umfassen..... Der erste Operand ist da: Der OCXO wird 100s lang ausgezählt und dann ist LSB in seiner Zählerkette 1*exp(9). Der zweite Operand ist die Zeit. Vorschlag: Nimm dir einen Frequenzzähler deiner Wahl mit wenigstens 3 oder 4 Stellen und einer "supergenauen" Zeitbasis und dann lass das Tor bei anliegenden 10MHz eben genau 100s lang offen. Rätselfrage: Was bzw. welche Auflösung zeigt die letzte Stelle dann an? 10Hz? 1Hz? 0,1Hz? 1/100Hz? Oder etwa noch etwas anderes? Noch einfacher kann ich es dir jetzt nicht machen. Und der Herr A. Riese ist auch glücklich. :-) Was ist daran falsch oder nicht zu verstehen? > ... denn es bewirkt, daß du für deine o.g. Zahlen > eben große Integerzahlen auflaufen lassen mußt. Und das kostet viel, > viel Zeit, die deine Zeitkonstanten für die nachfolgende Regelung > ebenfalls riesig werden läßt. Genau das ist Sinn dieser Übung. Selbst J. Jirmann (mit einem uC in seinem Konzept) spricht von 1000en Sekunden, die NUR deshalb "kürzer" werden, weil er zusätzlich einen Schnelldenker dazu einsetzt. Nun, ich gehe eben "zu Fuß" und nehme 10.000s als max. Integration. Die allermeisten anderen (analogen) Konzepte scheitern genau an dem Punkt und kommen mit max. 100s daher, wenn überhaupt.
W.S. schrieb: > Mikrocontroller schmeißt dir heutzutage jeder > Internethändler pfundweise nach, Darum geht's m.E. gar nicht. Eine µC-freie (jaja: "von feldprogrammierbaren Bauelementen freie..") Schaltung ist durch den Schaltplan ausreichend dokumentiert. Jeder Fachmann kann den Schaltplan studieren, seine Funktion ergründen, ihn modifizieren und nachbauen. Ein Schaltplan einer Schaltung mit µC/FPGA/CPLD ist wertlos.
Michael M. schrieb: > Auch das wurde bis jetzt nicht bemerkt... ;-) Doch, durchaus. Vom mir zum Beispiel. > [...] > Was ist daran falsch oder nicht zu verstehen? Daran ist die Voraussetzung falsch, der Funkkanal sei frei von Störungen.
Egon D. schrieb: >> Was ist daran falsch oder nicht zu verstehen? > > Daran ist die Voraussetzung falsch, der Funkkanal sei > frei von Störungen. Naja, Egon, ich merke, dass du total mitdenkst. Schön... ! Ich sagte bereits, dass ich kein Problem sehe, dem DCF-Impuls ein enges Zeitfenster (ist schon zu Papier) zu verpassen, damit a) zusätzlich Störpulse nicht ausgewertet werden und b) bei jedem fehlenden Nulldurchgang sofort der "Senderausfall" greifen kann. In dem Moment bleibt es bei dem letztgültigen und gepeicherten Korrekturwert und erst die nächste gültige Zählung wird wieder verarbeitet. Nächste mögliche "Absicherung" wäre -wie erwähnt- die Mittagszeit +/- 4-6 Stunden als Synchronisationsfenster zu nehmen. Das muss ich jedoch von der Kurzzeit-Satbilität des OCXO abhängig machen, die ich jetzt noch nicht kenne.
Ich würde euch mal empgfehlen, sich mal anzuschauen, wie Firmen wie Rohde&Schwarz das vor 50 Jahren geregelt haben, wo noch kein Mikrokontroller zum Einsatz gekommen ist. Z.B. am XKE damals noch mit richtigen Stellmotoren. http://www.ko4bb.com/getsimple/index.php?id=download&file=Rohde_Schwarz/Rohde_Schwarz_XKE_Frequency_standard_controller_Operator_Manual_with_schematics.pdf oder moderner und kompakter vor 30 Jahren ebenfalls ohne Mikroprozessor. http://bama.edebris.com/manuals/rohdeschwarz/xke2rx/ Teil3 bildet die Basis, wie ich es damals gelöst hatte. http://df6wu.de/Bauanleitungen%20Messtechnik/DCF-Frequenznormal/ Erreicht habe ich eine Stabilität von 10exp-9 bei allerdings 1000 Sek Regelzeitkonstante W.S. schrieb: > Und das kostet viel, > viel Zeit, die deine Zeitkonstanten für die nachfolgende Regelung > ebenfalls riesig werden läßt. Genau das macht aber Rohde&schwarz mit seinen XKE2 und übrigens auch Plisch der ebenfalls mal ein DCF77 Frequenznormal gebaut hatte. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Z.B. am XKE damals noch mit > richtigen Stellmotoren. Ja, danke Ralph, das mit den Stellmotoren ist mir bekannt. Die behalten ihren "Wert" bei Senderausfall und man braucht nicht extra FFs einzubauen.. :-)
Mit grossen Integerzahlen zu rechnen ist kein Problem, denn die Messwerte kommen ja hinreichend selten. Es gibt uebrigens einige Chips, welche das alles koennen. zB AD9548. Der kann auf irgendwas zB GPS Synchronisieren, dh auf den 1Hz Puls mit einer einstellbaren Zeitkonstante von zB 1000 sekunden. Der Chip kann Stratum2 im Holdover, das bedeutet, falls der Timingclock ausfaellt laeuft er nur um 10^-10 pro Tag weg.
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Joggel E. schrieb: > Es gibt uebrigens einige Chips, welche das alles koennen. zB AD9548. Gut, dann ziehe ich mich also mal ein halbes Jahr in's stille Kämmerlein zurück, um 111 Seiten DB-Inhalt zu studieren und nach 1000en Rückfragen (z.B. in einem Forum) dann auch zu begreifen. Und dann auch noch (auf dem normalen Hobby-Basteltisch) 88 Beinchen an dem Käfer löten.... Ach, den Preis von dem Ding will ich gar nicht wissen; ich suche jetzt auch ganz bewusst nicht, weil's mir links am ... vorbeigeht. Ich will nicht einfach irgenwelche Käfer zusammenbraten und nicht wissen, was darin überhaupt vorgeht. Scheint wohl Mode zu sein? Nee, da habe ich in der gleichen Zeit mein Projekt incl. ein oder zwei Revisionen fertig. :-D "Lass mich an Land" sagt der Norddeutsche dazu. DAS sollen Menschen machen, die Spaß und zu viel Zeit dafür (und nix anderes zu tun) übrig haben. Außerdem hatte ich eingangs ja erwähnt (überlesen?), dass ich ganz bewusst nur landläufige HC-/AC-Technik einsetzen möchte. Da kann "Normalo" wenigstens durchblicken, wobei das hier und da (erkennbar) offenbar auch schon nicht immer und jedem leicht fällt... ;-) Ich habe nichts dagegen, dazuzulernen. Aber bitte maßvoll. Mag sein, dass normale, gut begreifbare Technik für manche Menschen eben zu profan ist, um nicht popelig zu sagen.
@ Egon Ich hatte die +/-100ns Zeitfenster für die Flanke vom DCF so aus dem Bauch heraus dahergesagt.. Allerdings hatte ich dabei die PM nicht im Blick bzw. aus den Augen verloren. Nach ein wenig Rechnen startet das Zeitfenster ca. 140ns vor und endet ca. 30ns nach der regulären DCF-Flanke incl. +/- PM. Kostet mal wieder drei, vier Käferchen... Mal sehen, ob es tatsächlich nowendig wird.
Vielleicht habe ich es überlesen: Hast du dein vorgestelltes Konzept schon realisiert und das erhoffte Ergebnis meßtechnisch überprüft?
@ Volker: Das hast du möglicherweise überlesen. ;-) Michael M. schrieb: > Egon D. schrieb: >> Ist das erstmal nur Planung, oder funktioniert das >> schon? > Derzeit letzte Phase Planung. Realisierung in Arbeit, d.h. der Empfänger > entsteht gerade; mein verfügbarer Zeitrahmen dafür lässt jedoch noch > Wünsche offen... EDIT: Wenn du noch Ideen oder Kritik dazu hast, gerne...
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Nein, mach mal, die Praxis wird zeigen ob deine idealisierten Betrachtungen standhalten.
Ich halte es für schwierig die Perioden des DCF77 mit einem Zähler erfassen zu wollen. Mir ist das zumindest wegen der Empfangsstörungen nicht eiwandfrei gelungen. Eine PLL ist da viel unempfindlicher.
Michael M. schrieb: > Ich staune. Darüber, dass die anderen Mitschreiber DAS garnicht bemerkt > haben, dass ich dem Herrn Riese (, Adam) ein Schnippchen schlagen > wollte/will. ;-) Ähem, Bildungslücke. Der Rechenmeister hieß Adam Ries. Ohne 'e'. Und es ist ein gewaltiger Unterschied zwischen dem Rechnen und der Mutter Mathematik. Sie ist ne kapriziöse Primadonna, hat immer Recht und bestraft einen mit ner Hausnummer, wenn man sie austricksen will. Nochwas: Mein Mathe-Prof meinte des öfteren, Mathematik sei im wesentlichen Intuition. Nun ja, auch Gauss meinte mal "ich habe das Resultat, ich weiß nur nicht, auf welchem Wege ich es erreichen werde". Ja, so sind sie, die Mathematiker. Aber mal im Ernst: Wenn du mir vorzählst, daß du ja bei deinem 10 MHz Oszillator nur 100 Sekunden zu zählen brauchst, dann ist das eben nur die halbe Wahrheit, denn wie sieht das mit dem Gegenpart namens DCF77 aus? Willst du dort von einer seiner nach 100 Sekunden anstehenden jitternder Flanke deine Torzeit ableiten? Um dann daraus die Abweichung deines Oszis zu bestimmen und die Regelung zu füttern? Das paßt alles nicht wirklich zusammen und ich habe den Eindruck, daß du alles, was dir nicht genehm ist, erstmal abschmettern willst. Ich kann dich ja nicht davon abhalten, deinen Aufwand in den Sand zu setzen. Wenn überhaupt, müßtest du das selber tun. W.S.
Nun, wenn du eine Genauigkeit von 10^-9 haben willst, musst du 10^9 Perioden messen. Das waeren beim 10MHz 100 sekunden, und bei 77kHz 13k Sekunden, resp 3.6 stunden. Der Poster hat hohe Anforderungen, will alles selbst machen, aber bestehende Loesungen nicht zur Inspiration anschauen. Was soll's. Das Projekt ist sicher lehrreich.
Joggel E. schrieb: > Nun, wenn du eine Genauigkeit von 10^-9 haben willst, musst du 10^9 > Perioden messen. Das waeren beim 10MHz 100 sekunden, und bei 77kHz 13k > Sekunden, resp 3.6 stunden. Obwohl solcherlei hier immer wieder verbreitet wird, ist das in dieser Allgemeinheit schlicht falsch. Mit einem Interpolator, ob analog oder digital, lässt sich die Auflösung und auch die Genauigkeit durchaus erhöhen. Ein Beispiel ist der Zähler HP 5335A, der mit einem analogen Interpolator und einer Referenzfrequenz von 10MHz eine Auflösung von 1ns erzielt, bei einer Genauigkeit von etwas schlechter als 2ns. Mit diesem Counter könnte man also eine einzige Sekunde lang messen und hätte die Genauigkeit von 1e-9 bereits. Andere Interpolatoren lassen sich digital realisieren und wurden oben bereits erwähnt. Einen TDC7200 setze ich bei meinem gegenwärtig im Bau befindlichen GPSDO auch ein und dessen Auflösung und Genauigkeit lassen sich durchaus sehen. @TO, eins würde mich noch interessieren: im Gegensatz zu anderen hier im Thread bin ich durchaus für den Selbstbau von Sachen zu begeistern, ABER du nennst dein Frequenznormal ein "digitales Konzept". Was ist denn an einem GPSDO mit einem Mikrocontroller nicht "digital" ? :-)
Joggel E. schrieb: > Nun, wenn du eine Genauigkeit von 10^-9 haben willst, > musst du 10^9 Perioden messen. Das stimmt nur dann, wenn man gezwungen ist, GANZE Perioden zu messen -- also so zu arbeiten, wie klassische Zählfrequenzmesser es tun. Wenn das Signal-Rausch-Verhältnis es hergibt, kann man durchaus die Phasenlage messen; kann man die Phase mit Sicherheit z.B. auf 36° genau erfassen, verzehnfacht sich die Auflösung -- oder anders gesagt: Die Messzeit für eine bestimmte Auflösung beträgt nur noch ein Zehntel.
Tobias P. schrieb: > im Gegensatz zu anderen hier im Thread bin ich > durchaus für den Selbstbau von Sachen zu begeistern, Hmm. Das hat einen eigenartigen Unterton. Soweit ich sehe, hat niemand den SELbSTBAU kritisiert. Kritisiert worden ist nur das technische Konzept, das dem zu Grunde liegen soll.
W.S. schrieb: > Ähem, Bildungslücke. Der Rechenmeister hieß Adam Ries. Hmm, Ries oder Riese... das Internet oder "Gurgel" ist sich da nicht einig. Ist mir auch egal... ________________ W.S. schrieb: > denn wie sieht das mit dem Gegenpart namens DCF77 > aus? Willst du dort von einer seiner nach 100 Sekunden anstehenden > jitternder Flanke deine Torzeit ableiten? a) Wenn du damit die Jitter-behaftete Sekundenmarke meinst, dann empfehle ich dir, den Eingangsbeitrag nochmals >genau< zu lesen. b) Wenn du die Jitter-behaftete Phase des Trägers meinst: dann bitte hier nochmals lesen: Beitrag "Re: Projekt: DCF-Disziplinierung eines OCXO - mal ein anderes, digitales Konzept"
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Joggel E. schrieb: > Nun, wenn du eine Genauigkeit von 10^-9 haben willst, musst du 10^9 > Perioden messen. Das waeren beim 10MHz 100 sekunden, und bei 77kHz 13k > Sekunden, resp 3.6 stunden. Nach Dr. P. Hetzel (PTBMitteilungen) sind in 270km Entfernung vom DCF bei 10s Integrationszeit 10exp(-9) und 10.000s 10exp(-11) erreichbar. An diese Daten und Infos kann und muss ich mich erst einmal halten. Dass bei 500km Entfernung die Situation nicht besser ist, dürfte klar sein.
Tobias P. schrieb: > @TO, eins würde mich noch interessieren: im Gegensatz zu anderen hier im > Thread bin ich durchaus für den Selbstbau von Sachen zu begeistern, ABER > du nennst dein Frequenznormal ein "digitales Konzept". Was ist denn an > einem GPSDO mit einem Mikrocontroller nicht "digital" ? :-) Natürlich sind das "digitale" Lösungen, klar. Bis auf >zwei< Veröffentlichungen sind meines Wissens keine weiteren digitalen Konzepte mit DCF (!) als Referenz zu finden, wohl aber eben auf GPSDO-Basis. Die m.E. erste digtale PLL war von Ralph Berres in den 90ern, die zweite von Jochen Jirmann (10/2000). Weiter sind mir keine digitalen PLLs dieser Art bekannt, weil alle dann auf die GPS-Lösungen umschwenkten..
Michael M. schrieb: > Joggel E. schrieb: >> Nun, wenn du eine Genauigkeit von 10^-9 haben >> willst, musst du 10^9 Perioden messen. Das waeren >> beim 10MHz 100 sekunden, und bei 77kHz 13k Sekunden, >> resp 3.6 stunden. > > Nach Dr. P. Hetzel (PTBMitteilungen) sind in 270km > Entfernung vom DCF bei 10s Integrationszeit 10exp(-9) > und 10.000s 10exp(-11) erreichbar. Zwei Einwände: 1. Das "erreichbar" bezieht sich natürlich auf ein optimales Empfängerkonzept. Deins ist aber m.E. nicht optimal. Dass für den homo sapiens eine Laufgeschwindigkeit von 30km/h erreichbar ist, bedeutet nicht, dass ICH 100m in 10s laufen könnte -- wenn Du den Vergleich verstehst. 2. Es ist von "Integrationszeit" die Rede. Du integrierst aber m.E. nicht, sondern summierst nur. Das ist mathematisch nicht dasselbe.
Egon D. schrieb: > Hmm. Das hat einen eigenartigen Unterton. > > Soweit ich sehe, hat niemand den SELbSTBAU kritisiert. > Kritisiert worden ist nur das technische Konzept, das > dem zu Grunde liegen soll. ja doch ein bisschen schon, weiter oben hiess es ja "jaja du willst ja sowieso alles selber machen". Das ist jetzt ein bisschen OT, aber in der Tat beobachte ich das hier immer öfter - jemand will was bauen, hat sich dazu was überlegt und stellt hier dazu ein paar Fragen und dann wird das als Reaktion nur in der Luft zerrissen. Das ist mässig cool. Michael M. schrieb: > Bis auf >zwei< Veröffentlichungen sind meines Wissens keine weiteren > digitalen Konzepte mit DCF (!) als Referenz zu finden, wohl aber eben > auf GPSDO-Basis. ah ja stimmt, das war mir nicht klar. Als ich begonnen habe mich mit dem Thema Frequenznormale zu befassen, bin ich auch erst bei DCF77 gelandet und habe die erwähnten Veröffentlichungen gesehen. Dann gibts noch die Möglichkeit, 10 MHz vom Sender WWV abzugreifen, das dürfte aber hier noch schlechter funktionieren als DCF (da WWV m.W. in Kanada liegt). Dass alle auf GPS umgeschwenkt sind, liegt wohl daran dass es vmtl. einfacher ist. Einen Mikrocontroller braucht man sowieso wenn man noch eine gescheite Anzeige implementieren will. Das mit der Zeitkonstanten könnte auch ein Problem sein. Weiter oben weren tausende von Sekunden erwähnt. Das ist eher auf der suboptimalen Seite. Das als "Evangelium" verunglimpfte Dokument von Ulrich Bangert zeigt einen sehr schönen Graphen wo die Stabilität eines HP 10811A Ofens aufgezeigt wird. Dort sieht man, wenn ich mich recht erinnere, dass dieser bei ca. 1800 Sekunden Beobachtungszeit sein Stabilitätsmaximum hat. Eine grössere Zeitkonstante macht daher also wenig Sinn, da in der Zeit der OCXO wieder mehr davonzulaufen beginnt. Ich habe keinen kompletten Überblick über die gegenwärtig verfügbaren OCXO und deren Stabilität, aber ausser BVA Quarzen dürften erhältliche OCXO etwa in der selben Güteklasse liegen, d.h. ihr Stabilitätsmaximum bei unter einer Stunde aufweisen. Daher ist erstmal völlig egal, wie du zu deinem Referenzsignal kommst, aber der Regler muss so realisierbar sein, dass er in unter einer Stunde eine brauchbare Genauigkeit erzielt. Wenn du 1 Tag integrieren musst, um den Fehler klein genug zu bekommen, dann läuft dir in der Zwischenzeit selbst der beste (BVA ausgenommen) Quarz so weit weg, dass dir der mühselig über 1 Tag berechnete Korrekturwert nicht mehr viel bringt. Daher ist Michael M. schrieb: > Nach Dr. P. Hetzel (PTBMitteilungen) sind in 270km Entfernung vom DCF > bei 10s Integrationszeit 10exp(-9) und 10.000s 10exp(-11) erreichbar. wohl einer der Gründe, warum sich DCF für diese Applikation nicht so gut durchsetzen konnte, weil eine Integrationszeit von 10000s schlicht zu lang ist (wenn man damit ein Rb oder BVA ansteuert, mag es anders aussehen). Das nur am Rande. Nur als Idee: wenn du dein Konzept so ändern würdest, dass es nur die Sekundenpulse zur Regelung heranzieht (die lassen sich bei DCF wohl auch ausgeben?), dann könntest du das ganze modular aufbauen, d.h. du könntest den DCF-Empfänger später durch einen GNSS Empfänger ersetzen und dessen Sekundenpuls verwenden und dann Vergleiche anstellen. Das wäre sogar recht spannend finde ich: * mit welchem der Empfänger rastet das ganze schneller auf der "richtigen" Frequenz +/- Toleranz ein? * mit welchem Empfänger ist die Stabilität besser? Es sollte schon noch etwas besser als 1e-9 bei 1s werden, würde ich sagen. Sonst lohnt sich doch der Aufwand nicht. 1e-11 bis 1e-12 wären so Hausnummern, das wär spannend ob das erreichbar ist. Mit GPS geht es. Bin auch grade dabei zu versuchen, sowas genau auszumessen. Tobias
Egon D. schrieb: > Zwei Einwände: > 1. Das "erreichbar" bezieht sich natürlich auf ein > optimales Empfängerkonzept. Deins ist aber m.E. > nicht optimal. > Dass für den homo sapiens eine > Laufgeschwindigkeit von 30km/h erreichbar ist, > bedeutet nicht, dass ICH 100m in 10s laufen > könnte -- wenn Du den Vergleich verstehst. Der Vergleich ist ohne Zweifel zu verstehen. In wiefern findest du mein Empfängerkonzept nicht optimal? Welches ist deiner Einschätzung besser, optimaler? Ich bin für Vorschläge jederzeit offen. Ich skizziere auch gerne noch mal das Empfänger-Konzept selbst, wenn du darauf Wert legst. > 2. Es ist von "Integrationszeit" die Rede. Du > integrierst aber m.E. nicht, sondern summierst nur. > Das ist mathematisch nicht dasselbe. Ein Tiefpass -habe ich mir sagen lassen- integriert, egal, ob in analoger oder digitaler Form. Es kommt doch, wenn ich mich nicht irre, auf die Erfassung eines Wertes über eine Zeitperiode an. Die Zählerkette tut genau selbiges, erfasst den langfristigen Mittelwert der Abweichung vom Soll. Das ist exakt ein TP-Verhalten UND Integration. Die Sprungantwort eines Integrators drückt genau dasselbe aus. Je länger ich beobachte, desto genauer ist mein resultierender Korrekturwert. Sorry, wenn ich das evtl. falsch formuliere; ich bin nicht der Super-Mathematiker hinsichtlich Elektronik... :-(
Tobias P. schrieb: > .... Danke Tobias erst einmal für die einleitenden Worte. Zum Rest brauche ich ein wenig Zeit; ist in Arbeit....
Falls es interessiert: Ich habe bei mir einen Spectracom 8164 Langwellen disziplinierten FS im Betrieb der das macht was hier diskutiert wurde. Da bei mir DCF 77.5 nicht empfangbar ist, wird bei uns der von NIST betriebene WWVB auf 60 kHz, Fort Collins, Colorado, ausgenützt. Die Entfernung ist rund 1500km. Die Feldstärke ist so groß, daß man mit einem Oszi das Signal vom Antennverstärker gut beobachten kann. Die Antennen können im Haus aufgestellt werden. Bei mir ist die 30cm lange 25mm lange Ferritantenne im Keller an der Decke montiert und über RG-58 A/U Kabel zum 8164 geführt. Der Antennenverstärker wird über das Antennenkabel mit Betriebsspannung versorgt. Mein 8164 mußte modifiziert werden um die Phasenmodulation die in 2014 von NIST eingeführt wurde zu ignorieren. Das geht mit einem Analog Multiplizier ganz einfach und interne 120kHz Verarbeitung. Durch die Frequenzverdopplung wird der PSK Modulation die Zähne gezogen und wird dadurch unschädlich gemacht. Beim 8164 wird digital mittels uC ein hochwertiger OCXO mittels DAC nachgeführt. Langfristig läßt sich mit diesem System automatisch ohne Interventation eine Frequenzgenauigkeit von ein paar Teilen in 10E-9 erreichen. Beim 8164 wird herstellerseitig empfohlen mit einer Integrationszeit von 1000s zu arbeiten. Durch starke zeitweise Phasenschwankungen während des Sonnen Auf- und Untergang muß man Geduld haben. https://www.orolia.com/sites/default/files/document-files/8164_manual.pdf (Siehe auch im Manual beiliegende Schaltbildunterlage) Ein GPSDXO dagegen kann dagegen die Langzeitgenauigkeit um zwei Zehnerpotenzen verbessern. Deshalb ist man kommerziell auch von Langwellen Frequenznachführungskonzepten größtenteils abgegangen. Früher befasste ich auch mit einem HP117 System. Die Antenne war eine 1m Durchmesser große statisch geschirmte Loop Antenne mit Gegentaktnuvistorverstärker. Wenn man die nachgeführte 10MHz Quarzfrequenz vom 8161/8164 mit einem lokalen Standard auf einem Oszi vergleicht, sieht man sehr schön die schnellen Phasenschwankungen bzw. Jitter der empfangenen Langwelle. Auf 10MHz bezogen, schwankt die Phase andauernd +/- einige Perioden hin und her, auf den lokalen Standard bezogen. Ich habe mir vor vielen Jahren einen GPSDXO nach einem QST Artikel gebaut und funktioniert auch. Aber mehr Spaß haben und Spielen kann man mit der Langwelle;-) Die vom 8164 erzielte Genauigkeit von 10E-9 reicht mir auch für meine Zwecke. Ich habe auch einen EFRATOM LPRO101 Rb85 Standard hier in Betrieb und phasenvergleiche ihn mit einem anderen Spectracom 8161 über einige Tage. Über einige Tage hinweg kann ich dann die Tendenz vom LPRO101 genügend genau erkennen und das C-Feld, falls notwendig, behutsam nachregeln. Das mußte ich bis jetzt erst einmal machen. In über 10 Jahren intermittierendem Betrieb, weil ich den LPRO101 nicht durchlaufen lasse, ist die Driftrate, so verifiziert, immer noch unter ein paar Teilen in 10E-10, was mir für meine Zwecke auch vollständig ausreicht. Zwei LPRO101s , nach einiger Aufwärmzeit, mit einem Oszi verglichen, behalten ihre Phasenlage zueinander unabhängig für viele Stunden, wenn nicht sogar Tage.
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Es kommt darauf an was du mit deiner disziplinierten Frequenz anfangen willst. Welche Stabilität in welchem Zeitraum soll sie haben. Willst du eine Uhr damit betreiben die möglichst wenig im Jahr nach geht oder einen Frequenzzähler mit 0,1s Messzeit damit betreiben.
Tobias P. schrieb: ... > Dann gibts noch die > Möglichkeit, 10 MHz vom Sender WWV abzugreifen, das dürfte aber hier > noch schlechter funktionieren als DCF (da WWV m.W. in Kanada liegt). Deswegen vergessen wir WWV mal kurzerhand.... ;-) _____ > ... Dort sieht man, wenn ich mich recht erinnere, dass > dieser bei ca. 1800 Sekunden Beobachtungszeit sein Stabilitätsmaximum > hat. Eine grössere Zeitkonstante macht daher also wenig Sinn, da in der > Zeit der OCXO wieder mehr davonzulaufen beginnt. Soweit richtig; die 10.0000 (= ca. 2,8h) habe ich nur mal vorsichtshalber mit reingenommen. _____ > ....Ich habe keinen > kompletten Überblick über die gegenwärtig verfügbaren OCXO und deren > Stabilität,... Ich auch NOCH nicht. Wenn mir ein HP über den Weg läuft, wäre es schön. Genauso wäre ich mit einem anständigen Morion zufrieden, der quasi "jederzeit" in der Bucht erhältlich ist. _____ > ...aber der Regler muss so realisierbar sein, dass > er in unter einer Stunde eine brauchbare Genauigkeit erzielt. Nun, das tut er ja zu Beginn: Kalt-/Warmstart : 1s; dann schrittweise Verlängerung um Faktor 10, WENN AUSSCHLIESSLICH LSB einen signifikanten Wert enthält. Angenommen, der OCXO liegt nach Auwärmen und Einlaufen optimal innerhalb x*10exp(-9), dann ist die Auflösung (und Korrektur) bereits nach weniger als 2 Minuten in der Lage, auf 10exp(-9) zu korrigieren. Bei weniger Abweichung könnte dann die 1.000s-Torzeit (16,7 Minuten) aktiv werden und mit 10exp(-10)-Korrektur eingreifen. _____ > ... Wenn du 1 > Tag integrieren musst, um den Fehler klein genug zu bekommen, dann läuft > dir in der Zwischenzeit selbst der beste (BVA ausgenommen) Quarz so weit > weg, dass dir der mühselig über 1 Tag berechnete Korrekturwert nicht > mehr viel bringt. Klar. ;-) ______ > ...weil eine Integrationszeit von 10000s schlicht zu > lang ist. Nun, das sind auch nur knapp drei Stunden... ______ > Nur als Idee: wenn du dein Konzept so ändern würdest, dass es nur die > Sekundenpulse zur Regelung heranzieht (die lassen sich bei DCF wohl auch > ausgeben?), ... Zu den originalen Sekunden-Impulsen des DCF: Einfach mal vergessen; die haben dermaßen Ungenauigkeit (mehrere zig us !!), so dass sie von vorn herein für die Tonne sind (für eine Uhrzeit-Anzeige mag's grad so reichen). Deswegen (lest ihr eigentlich nur die Hälfte? :-O ) wird mit einem einzigen S-Impuls vom DCF ein Zähler für die Trägerfrequenz -verzögert, >wichtig< - gestartet, der mir meine "eigenen" Sekunden und deren Derivate liefert. Ergebnis: Der Start meiner "persönlichen" Sekunde liegt in der Träger-Absenkphase (was nicht so wichtig ist), in der keine Pseudo-PM erfolgt. Des Ende der Sekunde (Zähler-Ergebnis) logischerweise ebenso. Die Pseudo-PM kratzt mich nicht mehr, weil sie sich über den Zeitraum "1 s" symmetrisch auf Null mittelt. Ich habe damit auch >eine Sekunde Nr. 59<, was DCF nicht hat. Äätsch... :-)) _______ > ... dann könntest du das ganze modular aufbauen, d.h. du > könntest den DCF-Empfänger später durch einen GNSS Empfänger ersetzen > und dessen Sekundenpuls verwenden und dann Vergleiche anstellen. Das hatte ich eingangs bereits angesprochen ;-) In diesem Konzept müsste ich bei einem Referenz-Wechsel nur berücksichtigen, dass meine P-Wert-Erfassung mit 2k5Hz läuft. Da bin ich dann leider etwas unflexibel. :-( Ansonsten sind die weiteren Teiler (auf 1s, 10s, usw.) direkt weiter verwendbar. ______ Ich hoffe, nichts vergessen zu haben... Michael
Tobias P. schrieb: > Egon D. schrieb: >> Hmm. Das hat einen eigenartigen Unterton. >> >> Soweit ich sehe, hat niemand den SELbSTBAU kritisiert. >> Kritisiert worden ist nur das technische Konzept, das >> dem zu Grunde liegen soll. > > ja doch ein bisschen schon, weiter oben hiess es ja > "jaja du willst ja sowieso alles selber machen". Das > ist jetzt ein bisschen OT, aber in der Tat beobachte > ich das hier immer öfter - jemand will was bauen, hat > sich dazu was überlegt und stellt hier dazu ein paar > Fragen und dann wird das als Reaktion nur in der Luft > zerrissen. Das ist mässig cool. Hmm. Stattgegeben. > Nur als Idee: wenn du dein Konzept so ändern würdest, > dass es nur die Sekundenpulse zur Regelung heranzieht Nach meinem Verständnis baut sein Konzept genau darauf auf. (Das ist mMn auch die wesentliche Schwäche seines Ansatzes.) > Es sollte schon noch etwas besser als 1e-9 bei 1s werden, > würde ich sagen. Sonst lohnt sich doch der Aufwand nicht. > 1e-11 bis 1e-12 wären so Hausnummern, das wär spannend ob > das erreichbar ist. Naja, 77'500 Impulse/s mal 86400 Sekunden je Tag sind etwa 6.7 Milliarden Impulse je Tag. Integrationszeiten von einem Tag wären da schon anzuraten -- nicht wegen der Stabilität des Lokaloszillators, sondern rein wegen der Auflösung des Referenzkanales (und der periodischen Änderungen der Ausbreitungsbedingungen).
@ Gerhard O. Danke für deine ausführliche Schilderung. Den Link betrachte ich mal am WE, wenn ich mehr Zeit habe, die momentan sowieso knapp bemessen ist. :-( Ich hatte noch immer keine Muße, mein Quarzfilter für den Empfänger aufzubauen und zu testen...
Hans-Georg L. schrieb: > ....Willst du > eine Uhr damit betreiben die möglichst wenig im Jahr nach geht oder... Die Frage enttäuscht mich aber nun sehr. ^^ Nein, für die genaue Zeit sehe ich auf den Bildschirm hier oder ich kaufe mir tatsächlich für wenige EUs ein solches Teil, in der Hoffnung, dass der Empfangsteil nicht total taub ist.
Egon D. schrieb: > Integrationszeiten von einem > Tag wären da schon anzuraten -- nicht wegen der Stabilität > des Lokaloszillators, sondern rein wegen der Auflösung des > Referenzkanales (und der periodischen Änderungen der > Ausbreitungsbedingungen). Ich verweise hier noch einmal auf https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/publikationen/ptb_mitteilungen/mitt2009/Heft3/PTB-Mitteilungen_2009_Heft_3.pdf Absatz 8.3.1 Deswegen auch mein Ansatz, TROTZ geringerer Feldstärke, jedoch mit absolut wenig Phasenabweichung die Synchronisation in den Bereih der Tages-Helligkeit zu verlagern.
Michael M. schrieb: > In wiefern findest du mein Empfängerkonzept nicht > optimal? Das war von mir schlecht formuliert. Dein EMPFÄNGER - Konzept hast Du ja bis jetzt noch gar nicht vorgestellt; ich gehe aber davon aus, dass es ein Geradeausempfänger wird -- alles andere gibt im Rahmen der laufenden Diskussion keinen Sinn. > Ich skizziere auch gerne noch mal das Empfänger-Konzept > selbst, wenn du darauf Wert legst. Das könnte nicht schaden. Wenn es aber ein schmalbandiger Geradeausempfänger wird (Deine Erwähnung eines Quarzfilters lässt das vermuten), dann hat dieser prinzipbedingt das Problem, dass kurze, impulsartige Funkstörungen ein deutlich längeres Klingeln des Filters hervorrufen. > Ein Tiefpass -habe ich mir sagen lassen- integriert, > egal, ob in analoger oder digitaler Form. Ja. > Es kommt doch, wenn ich mich nicht irre, auf die > Erfassung eines Wertes über eine Zeitperiode an. Ja. > Die Zählerkette tut genau selbiges, erfasst den > langfristigen Mittelwert der Abweichung vom Soll. Nein. Die Zählerkette erfasst die Anzahl der Impulse zwischen Start- und Stoppimpuls. Die zeitliche Lage von Start- und/oder Stoppimpuls FLUKTUIERT ABER ZUFÄLLIG , denn sie werden ja aus dem Funksignal abgeleitet. Keine Macht der Welt kann nachträglich feststellen, ob ein abweichender Zählerstand von einer systematisch abweichenden Frequenz oder nur von einer kurzzeitigen Fluktuation hervorgerufen wurde! > Das ist exakt ein TP-Verhalten UND Integration. Nein. Mache Dir zum Vergleich klar, wie Mischerkonzepte funktionieren: Dort wird z.B. aus dem (störungsfreien) lokalen 10MHz-Takt eine (störungsfreie) Vergleichs- frequenz von 77.5kHz hergestellt und mit dieser ein "Mischer" (=gesteuerter Gleichrichter) gespeist. Dieser Synchrongleichrichter polt jetzt alle 6.45µs (also zweimal je Periode) das Empfangssignal um. Da das Antennensignal eine Wechselspannung mit 12.9µs Periodendauer ist, liegt am Ausgang dieses Synchron- gleichrichters 6.45µs lang die positive Halbwelle des Empfangssignales an, und weitere 6.45µs die umgepolte negative Halbwelle -- also AUCH eine positive Halbwelle! Worauf es hier ankommt: Am Ausgang des Mischers liegt STÄNDIG eine Spannung an -- OHNE nennenswerte Unter- brechung! Diese Halbwellenspannung wird durch einen echten (stetigen) Tiefpass gefiltert. Kurzzeitige Störungen spielen (nahezu) keine Rolle, weil STÄNDIG aus dem Empfangssignal ein Korrektursignal abgeleitet wird. > Die Sprungantwort eines Integrators drückt genau > dasselbe aus. Ja und nein -- das Problem ist nämlich, dass Du überhaupt nicht über das Empfangssignal integrierst! Du integrierst -- wenn man das überhaupt so nennen will -- über das Signal des Lokaloszillators, aber das ist wenig nützlich, weil das ja bekanntermaßen frei von Störungen ist. Der VERGLEICH zwischen Lokaloszillator und DCF-Signal findet immer in ganz winzigen Zeitabschnitten statt -- nämlich wenn der Torimpuls erzeugt wird. Kommt der Torimpuls aufgrund einer Störung zu früh, dann wird das als "Lokal- oszillator zu niedrig!" interpretiert, obwohl es nur EIN EINZIGER IMPULS von hunderttausenden gewesen ist, der zu früh eingetroffen ist. > Je länger ich beobachte, desto genauer ist mein > resultierender Korrekturwert. Nein: "...desto höher aufgelöst" ist der Korrekturwert.
Michael M. schrieb: > Deswegen auch mein Ansatz, TROTZ geringerer > Feldstärke, jedoch mit absolut wenig Phasenabweichung > die Synchronisation in den Bereih der Tages-Helligkeit > zu verlagern. Und in der anderen Zeit? Willst Du den Quarzoszillator da einfach frei laufen lassen?
Michael M. schrieb: > Tobias P. schrieb: > ... > Dann gibts noch die > Möglichkeit, 10 MHz vom Sender WWV abzugreifen, das dürfte aber hier > noch schlechter funktionieren als DCF (da WWV m.W. in Kanada liegt). > > Deswegen vergessen wir WWV mal kurzerhand.... ;-) naja ich habe es selber nie ausprobiert und weiss daher auch nicht, ob das tatsächlich stimmt, aber ich habe auch schon gelesen, dass man den hier empfangen kann, aber nicht überall. Aber da weiss ich nichts drüber. Müsste man Gerhard weiter oben fragen. War aber wohl eher eine Bieridee meinerseits :-)
Hier ist ein interessanter Artikel über Langwellen Frequenzstandard Technik von NIST: https://www.nist.gov/system/files/documents/2017/04/28/Bin-2702.pdf Bei mir in Edmonton ist WWVB sehr stark zu empfangen. Die Distanz zum Sender ist um 1500 km, leicht südöstlich von hier. http://www.arrl.org/files/file/QEX_Next_Issue/2015/Nov-Dec_2015/Magliacane.pdf
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Guten Morgen, ihr seid ja richtige "Nachtschwäermer".. :-) Egon D. schrieb: > Dein EMPFÄNGER - > Konzept hast Du ja bis jetzt noch gar nicht vorgestellt; > ich gehe aber davon aus, dass es ein Geradeausempfänger > wird -- alles andere gibt im Rahmen der laufenden > Diskussion keinen Sinn. > >> Ich skizziere auch gerne noch mal das Empfänger-Konzept >> selbst, wenn du darauf Wert legst. > > Das könnte nicht schaden. Ja, folgt in Kürze, z.B. heute Abend. ________ > Nein. > Die Zählerkette erfasst die Anzahl der Impulse zwischen > Start- und Stoppimpuls. Die zeitliche Lage von Start- > und/oder Stoppimpuls FLUKTUIERT ABER ZUFÄLLIG , denn > sie werden ja aus dem Funksignal abgeleitet. Richtig. Je länger jedoch die Torzeit ist, desto geringer diese Ungenauigkeit. > Keine Macht der Welt kann nachträglich feststellen, ob > ein abweichender Zählerstand von einer systematisch > abweichenden Frequenz oder nur von einer kurzzeitigen > Fluktuation hervorgerufen wurde! Nachträglich mit Sicherheit nicht. Hast recht. Aber das ist m.E. nicht der Punkt. ____ > Worauf es hier ankommt: Am Ausgang des Mischers liegt > STÄNDIG eine Spannung an -- OHNE nennenswerte Unter- > brechung! > Diese Halbwellenspannung wird durch einen echten > (stetigen) Tiefpass gefiltert. Kurzzeitige Störungen > spielen (nahezu) keine Rolle, weil STÄNDIG aus dem > Empfangssignal ein Korrektursignal abgeleitet wird. Hier liegt auch eine STÄNDIGE Korrekturspannung vor. Ohne überhaupt eine Unterbrechung, denn sie wird ja gespeichert und nach jedem TZ-Durchlauf ein wenig korrigiert. ___ >> Die Sprungantwort eines Integrators drückt genau >> dasselbe aus. > > Ja und nein -- das Problem ist nämlich, dass Du überhaupt > nicht über das Empfangssignal integrierst! Das DCF-Signal soll ja keinesfalls integriert werden. Es soll ja nur hinreihend genau sein. Ergibt sich automatisch, je länger die abgeleitete Torzeit ist. "Zufällig" auftretende Störungen liegen zum Glück nicht >dauernd< an. Also eine genauere Referenz als DCF in diesem Konzept habe ich nicht zum Phasenvergleich. > Du integrierst > -- wenn man das überhaupt so nennen will -- über das > Signal des Lokaloszillators, aber das ist wenig nützlich, > weil das ja bekanntermaßen frei von Störungen ist. Hier Einspruch: Ich integriere die Abweichung des LO/OCXO Beim Analog-Integr. haben wir die Zeitkonstante tau. Hier -digital- ist es die T.Z., die mir die mittlere Abwweichung über ein definiertes Zeitfenster gesehen liefert. _________ > Kommt der Torimpuls > aufgrund einer Störung zu früh, dann wird das als "Lokal- > oszillator zu niedrig!" interpretiert, obwohl es nur EIN > EINZIGER IMPULS von hunderttausenden gewesen ist, der zu > früh eingetroffen ist. Ich formuliere deine Worte mal so: Ist die DCF-T.Z. (zu) ungenau, tritt eine Fehlzählung auf, führt folglich zu einem falschen Korrekturwert. Eine genauere Refrenenz als DCF mit 10exp(-11) über ca. 3 Stunden = 10.000s liegt mir nicht vor. Damit MUSS ich eben leben. Wenn nun meinem "eigenen" aufbereiteten DCF-Takt ein einizger Nulldurchgang fehlen sollte (sporadisch gesehen, da Störimpulse nicht dauernd anliegen), DANN wird diese Zählung eben nicht ausgewertet, sondern eben die nächstgültige. Da macht auch 1.000s "Wartezeit" nichts aus. _______ Nun mal die Kuhfladen-Logik: :-)) Die beiden anderen digitalen PLLs machen es auch so (nach diesem Prinzip), wenn auch auf etwas unterschiedlichen Wegen. Michael
Egon D. schrieb: > Und in der anderen Zeit? > Willst Du den Quarzoszillator da einfach frei laufen > lassen? Ja, muss er. Aber -wie bereits erwähnt- ist das von seiner grundätzlichen Kurzzeit-Stabilität abhängig; evtl. muss ich dann doch das Sync-Fenster größer machen, ggf. auch mal in der Nacht.
@ Tobias: Meine Recherchen hattten ergeben, dass der Empfang von WWV wesentlich unsicherer ist.
@ Gerhard. O. Danke für die Links. Die lese ich bei Zeiten am WE mal durch...
DCF-Empfänger in kurzen Worten: Frontend mit Ferritantenne nach Ralph Berres. Leicht modifiziert: BF246 + BC413. Läuft. http://df6wu.de/Bauanleitungen%20Messtechnik/DCF-Frequenznormal/DCF775SH.TIF Geplant: Zusätzliche ALC des Eingangs-FETs. Es folgt eine Ph-Umkehrstufe (läuft) und geht dann in's Quarzfilter. Das von Ralph eingesetzte Ladderfilter kommt in meinem Entwurf nicht vor. Stattdessen ein Lattice-Filter wie in den UKW-Berichten, auch lesbar bei https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1984/page042/index.html Das Q-Filter wird wegen Temperaturschwankungen >nicht< in der Antennenbaugruppe sein. Die Leitung Antenne->Empfänger ist ja sehr niederohmig und unempfindlich... Ob ein zweites, einfaches Half-Lattice wie dort nötig wird, sehe ich dann. Wir haben ja zum Glück nicht mehr so viele Röhren-Fernseher (78,125kHz), dafür jedoch um so mehr Schaltnetzteile.. :-( Weitere Verstärkung macht (hoffentlich nur) ein TCA440 mit 60dB Regeltiefe. Er generiert auch die Feldstärkeanzeige und den einmalig notwendigen Sekundenpuls. Wie ich das Rechteck jitterarm aufbereite, weiß ich noch nicht genau. Wahrscheinlich Präzisions-Komparator. Block-Schaltbild folgt am Abend.
Michael M. schrieb: > Stattdessen ein Lattice-Filter wie in den UKW-Berichten, auch lesbar bei du weist aber schon das auch diese Quarze nicht exakt 77.5KHz haben dürfen? sondern Q1 f = 77508 Hz, Serienresonanz L1 = 53H ±20% Co ≈ 10 pF Q2 f = 77436 Hz, Serienresonanz L1 = 53H ±20% Co ≈ 10 pF Die Weitabselektion beträgt auch nur 45db auch ist das Filter immerhin 55Hz breit statt 10Hz wie bei mir. Es ist hier also noch eine weitere Selektion sinnvoll. Michael M. schrieb: > Geplant: Zusätzliche ALC des Eingangs-FETs. würde ich nicht machen, ist auch nicht nötig, da dieser Verstärker kaum zu übersteuern ist. Michael M. schrieb: > Weitere Verstärkung macht (hoffentlich nur) ein TCA440 mit 60dB > Regeltiefe. Er generiert auch die Feldstärkeanzeige und den einmalig > notwendigen Sekundenpuls. Kann man drüber nachsdenken. 60db Verstärkung werden vermutlich nicht ausreichen. Aber was dabei bleibt, du must die Absenkungen auf 25% während der digitalen Übertragung weg bekommen. Da bleibt dann doch nur Begrenzerverstärker. Oder man macht die Regelung des TCA440 so schnell, das diese die Absenkungen ausregelt. Allerdings hast du deine Sekundenimpulse dann nicht mehr. Ansonsten must du die Regelung des TCA440 so langsam machen, das keine Phasenmodulation daraus entsteht. Also Regelzeitkonstanten von mehreren Sekunden. Ralph Berres
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Fur eine genaue Uhr muss man sich die Aufwaende nicht machen. Denn jede Mobilfunkt Basisstation hat einen Rubidium Oszillator verbaut. Deswegen sind auch soeviele Gebrauchte auf dem Markt. Ich denk diese sind an eine Cs Uhr synchronisiert. Genau wie das GPS. Sollte also auf's selbe rauskommen.
Michael M. schrieb: >> Worauf es hier ankommt: Am Ausgang des Mischers liegt >> STÄNDIG eine Spannung an -- OHNE nennenswerte Unter- >> brechung! >> Diese Halbwellenspannung wird durch einen echten >> (stetigen) Tiefpass gefiltert. Kurzzeitige Störungen >> spielen (nahezu) keine Rolle, weil STÄNDIG aus dem >> Empfangssignal ein Korrektursignal abgeleitet wird. > > Hier liegt auch eine STÄNDIGE Korrekturspannung vor. Das ist mir klar. > Ohne überhaupt eine Unterbrechung, denn sie wird ja > gespeichert und nach jedem TZ-Durchlauf ein wenig > korrigiert. Richtig -- und genau das ist der Unterschied zum Überlagerungsempfänger mit Mischer: Du SPEICHERST einfach den ermittelten Wert 99 Sekunden lang. Beim Überlagerungsempfänger dagegen wird JEDE Halbwelle des Empfangssignales mit der entsprechende Halbwelle des internen Oszillatorsignals verglichen! In einer Sekunde werden 155'000 Halbwellen empfangen, und JEDE dieser Halbwellen liefert einen Beitrag zum Korrektursignal. Wenn die Integrationszeit hier also 100s beträgt, werden 100 mal 155'000 Phasenvergleiche aufsummiert (="integriert"), das sind 15.5 Millionen einzelne Phasenvergleiche. Du erzeugst dagegen einen Startimpuls, schaust das Empfangssignal 99.9 Sekunden lang überhaupt nicht an und erzeugst dann den Stopp-Impuls aus dem Empfangs- signal. Das ist nicht dasselbe. >>> Die Sprungantwort eines Integrators drückt genau >>> dasselbe aus. >> >> Ja und nein -- das Problem ist nämlich, dass Du >> überhaupt nicht über das Empfangssignal integrierst! > > Das DCF-Signal soll ja keinesfalls integriert werden. Das stimmt; das war unsauber formuliert: Es soll das Produkt aus Empfangssignal und Lokaloszillatorsignal integriert werden. Das, was dabei herauskommt, ist nämlich -- nicht ganz zufällig -- der Korrelations- koeffizient, d.h. ein Maß für die Übereinstimmung von Empfangssignal und Lokaloszillatorsignal. >> Du integrierst >> -- wenn man das überhaupt so nennen will -- über das >> Signal des Lokaloszillators, aber das ist wenig nützlich, >> weil das ja bekanntermaßen frei von Störungen ist. > > Hier Einspruch: Ich integriere die Abweichung des LO/OCXO Nein. Um das tun zu können, müsstest Du diese Abweichung ja fortlaufend überwachen. Das tust Du aber nicht, denn zwischen Start- und Stoppimpuls interessiert Dich das Empfangssignal überhaupt nicht. > Beim Analog-Integr. haben wir die Zeitkonstante tau. > Hier -digital- ist es die T.Z., die mir die mittlere > Abwweichung über ein definiertes Zeitfenster gesehen > liefert. Jein. Du hast zum Teil insofern Recht, als eine (sehr kleine) stationäre Frequenzabweichung zu einer gleichmäßig wachsenden Phasenabweichung führt. Das passiert aber völlig ohne Dein Zutun -- einfach dadurch, dass Du entsprechend lange abwartest. Du überführst also eine sehr kleine konstante Frequenzabweichung durch "Integration mittels Abwarten" in eine wachsende Phasenabweichung. Diese Phasenabweichung kann im Prinzip beliebig große Werte annehmen. Wenn bei DCF-Empfängern aber von "Integrationszeit" die Rede ist, ist nach meinem Verständnis eine fortlaufende Integration ÜBER DEN PHASENFEHLER -- und nicht über den FREQUENZFEHLER -- gemeint, eben genau in der Weise, wie es ein Überlagerungsempfänger macht. Das ist nicht dasselbe. > [...] > Nun mal die Kuhfladen-Logik: :-)) > Die beiden anderen digitalen PLLs machen es auch > so (nach diesem Prinzip), wenn auch auf etwas > unterschiedlichen Wegen. Ich bestreite ja auch nicht, dass das funktionieren kann -- zumindest dann, wenn man einigermaßen vernünftigen Empfang hat, also brauchbare Feldstärke und wenig lokale Störungen. Mir erschließt sich nur der Vorteil dieser "digitalen" Konzepte nicht. Alle sonstigen Funkanwendungen, von denen ich es beurteilen kann, versuchen nämlich seit Jahrzehnten, von der punktuellen Auswertung des Zeitverlaufes der empfangenen Impulse weg- zukommen und statt dessen irgendeine Form von Korrelations- empfang zu verwenden. Das kann die Pulskompressionstechnik beim RADAR sein, das kann -- als sehr krasses Beispiel -- der Korrelationsempfang beim GPS sein, das kann aber auch die FFT-Auswertung der Empfangssignale bei den Radiosonden des Wetterdienstes sein. Um kurz beim Wetterdienst zu bleiben: Wir haben in den späten Achzigern an einer Anlage mitentwickelt, die in 20 Sekunden 40 Messwerte mittels eines Frequenzzählers mit 0.5s Torzeit erzeugt. Durch einen cleveren Algorithmus zur Ausreißerprüfung wurde aus diesen 40 Messwerten ein gültiger Repräsentant ausgewählt, der weiterverarbeitet wurde. Vaisala tastet das Empfangssignal einfach 0.2s (!!) lang ab (das ist EIN HUNDERTSTEL unserer Messzeit!) und ermittelt über eine FFT die gemessene Tonfrequenz. Die Güte der Ergebnisse war vergleichbar. Unsere Anlage erforderte drei Schaltschränke; die Auswertungselektronik von Vaisala passte auf eine lange ISA-Steckkarte :)
Egon D. schrieb: >> Hier liegt auch eine STÄNDIGE Korrekturspannung vor. > > Das ist mir klar. OK... ____ >> Ohne überhaupt eine Unterbrechung, denn sie wird ja >> gespeichert und nach jedem TZ-Durchlauf ein wenig >> korrigiert. > > Richtig -- und genau das ist der Unterschied zum > Überlagerungsempfänger mit Mischer: Du SPEICHERST > einfach den ermittelten Wert 99 Sekunden lang. Kleine Korrektur: ...nach >genau< 100s, sprich "möglichst genau". _______ > Du erzeugst dagegen einen Startimpuls, schaust das > Empfangssignal 99.9 Sekunden lang überhaupt nicht an > und erzeugst dann den Stopp-Impuls aus dem Empfangs- > signal. > > Das ist nicht dasselbe. Das ist natürlich nicht dasselbe. Ich schaue das Empfengssignal (wieder:) nicht 99,9s nicht an, sondern 100s lang. Ich schaue es deswegen >nicht< an, weil dieses Empfangssignal meinen Maßstab darstellt. Das ist sozusagen mein in der Theorie absolut genaue, in der Praxis leider nur auf 1^(-9 bis -11) "genaue" "Ur-Meter". Mit diesem Maßstab messe ich also die OCXO-Frequenz bzw. Phasenlage. a) Sei es, dass OCXO in dem Messzeitraum >keine> Abweichung vom Soll zeigt, wird der Messwert Null sein. b) Läuft OCXO zu schnell, wird der Messwert positiv, d.h. es wird im Zähler ein Wert grüßer als 10.000.000, 00 stehen. Die letzten drei Stellen sehe ich in den drei Dekaden. c) v.v. Du sprichst w.u. von einem >ständig wachsenden> Korrekturwert. Das ist bzw. könnte insoweit zutreffen, wenn der OCXO während der gesamten Messzeit zu hoch läuft. Aber auch das Gegenteil (oder etwas dawischen) ist möglich. Ich bekomme bei 100s einen >einzigen, und zwar mittleren< Mess-/Korrekturwert, der aus 1 Millarde +/- x gezählter Perioden gebildet wird. Leider kommt über diese 10s-Messperiode mein Maßstab (DCF) mit einer Ungenauigkeit von etwa 1exp(-9) daher. :-( Genau da liegt die Integration im System. Es kann also sein, dass der OCXO tatsächlich noch genauer ist, was in dem Moment leider nicht erfassbar ist. Es bleibt leider die Ungenauigkeit von mind. LSB +/-1 . Umgeschwenkt auf 1.000s Messzeit: Dasselbe Spiel, nur eben eine Potenz feiner aufgelöst. Das schöne daran ist, dass mein Maßstab über die längere Zeit auch genauer wird (s. Allen-Dev.). Vielleicht nicht genau eine Dekade, aber grob in dieser Größenordnung. ____ >>> Du integrierst >>> -- wenn man das überhaupt so nennen will -- über das >>> Signal des Lokaloszillators, aber das ist wenig nützlich, >>> weil das ja bekanntermaßen frei von Störungen ist. >> >> Hier Einspruch: Ich integriere die Abweichung des LO/OCXO > > Nein. > Um das tun zu können, müsstest Du diese Abweichung ja > fortlaufend überwachen. Das tust Du aber nicht, denn > zwischen Start- und Stoppimpuls interessiert Dich das > Empfangssignal überhaupt nicht. S.w.o. - Das Empfangssignal (DCF) interessiert mich schon, aber nur dessen grundsätzliche Genauigkeit. __ >> Beim Analog-Integr. haben wir die Zeitkonstante tau. >> Hier -digital- ist es die T.Z., die mir die mittlere >> Abwweichung über ein definiertes Zeitfenster gesehen >> liefert. > > Jein. > > Du hast zum Teil insofern Recht, als eine (sehr kleine) > stationäre Frequenzabweichung zu einer gleichmäßig > wachsenden Phasenabweichung führt. Das passiert aber > völlig ohne Dein Zutun -- einfach dadurch, dass Du > entsprechend lange abwartest. Du überführst also > eine sehr kleine konstante Frequenzabweichung durch > "Integration mittels Abwarten" in eine wachsende > Phasenabweichung. Diese Phasenabweichung kann im > Prinzip beliebig große Werte annehmen. > > Wenn bei DCF-Empfängern aber von "Integrationszeit" > die Rede ist, ist nach meinem Verständnis eine > fortlaufende Integration ÜBER DEN PHASENFEHLER -- > und nicht über den FREQUENZFEHLER -- gemeint, eben > genau in der Weise, wie es ein Überlagerungsempfänger > macht. > > Das ist nicht dasselbe. > >> [...] >> Nun mal die Kuhfladen-Logik: :-)) >> Die beiden anderen digitalen PLLs machen es auch >> so (nach diesem Prinzip), wenn auch auf etwas >> unterschiedlichen Wegen. > > Ich bestreite ja auch nicht, dass das funktionieren > kann -- zumindest dann, wenn man einigermaßen vernünftigen > Empfang hat, also brauchbare Feldstärke und wenig lokale > Störungen. > > Mir erschließt sich nur der Vorteil dieser "digitalen" > Konzepte nicht. Dazu ein wenig später. Ich werde jetzt erst mal in de Waagerechte gehen.. :-) Gute Nacht...
Moin, weiter im Text... Egon D. schrieb: > Das passiert aber > völlig ohne Dein Zutun -- einfach dadurch, dass Du > entsprechend lange abwartest. Du überführst also > eine sehr kleine konstante Frequenzabweichung durch > "Integration mittels Abwarten" in eine wachsende > Phasenabweichung. Diese Phasenabweichung kann im > Prinzip beliebig große Werte annehmen. Wenn du mit "überführen" auch "bearbeiten" meinst, ist das so nicht der Fall. Jede Abweichung Des OCXO vom Soll in der Frequenz hat zweifellos auch eine Abweichung in der Phasenlage als Folge, die dann mit mehr oder weniger Geschwindigkeit wandert. Was dieses Design (und natürlich die anderen 2 auch) macht, ist eine "Verstärkung" des Fehlers mittels der längeren Beobachtungszeit(en). U. Bangert beschreibt dasselbe in seinem Dokument unter dem Kapitel "Messmethoden für Stabilität", kurz vor der Abbildung 5. Zitat hieraus: ..."Wenn man – aus welchen Gründen auch immer – die Auflösung eines Messgerätes nicht aus- reicht, um einen bestimmten physikalischen Effekt zu messen, so lautet die nächst beste Regel in der Physik: Dann verstärke den Effekt, bis er in eine Größenordnung gerät, wo er mit der begrenzen vorhandenen Auflösung gut gemessen werden kann. "... So -über die Vergrößerung des Mess-Zeitintervalls- werden auch Änderungen in der Phasenlage (zwischen Referenz und LO) in der Größenordnung 10exp(-9) und kleiner auf einfache Weise messbar. __ > Ich bestreite ja auch nicht, dass das funktionieren > kann -- zumindest dann, wenn man einigermaßen vernünftigen > Empfang hat, also brauchbare Feldstärke und wenig lokale > Störungen. > > Mir erschließt sich nur der Vorteil dieser "digitalen" > Konzepte nicht. Das habe ich auch nicht so empfunden; ich danke dir vor allem für dein Engagement und die wirklich ernst gemeinte konstruktive Kritik. Was ist der Vorteil dieser digitalen Konzepte? Ralph hatte es in seiner Beschreibung damals bereits deutlich gesagt: Diese wirklich benötigten langen Integrationszeiten >=1.000s sind in analoger Technik selbst mit sehr hohem Aufwand NICHT realisierbar. Die wichtigsten Widersacher sind da Leckströme und Temperatur. Ich kann diesem Argument nur zustimmen! Michael
Egon D. schrieb: > enn bei DCF-Empfängern aber von "Integrationszeit" > die Rede ist, ist nach meinem Verständnis eine > fortlaufende Integration ÜBER DEN PHASENFEHLER -- > und nicht über den FREQUENZFEHLER -- gemeint, eben > genau in der Weise, wie es ein Überlagerungsempfänger > macht. kennst du den Begriff state variabel Oszillator? Der State Variabel Oszillator besteht aus zwei Integratoren und einen Inverter in der Schleife. Genau das baust du wenn in der Regelschleife ein reines Integrierglied liegt. Der VCO integriert die Phase nämlich ebenfalls. Um zu vermeiden,das die ganze Regelschleife zu einen State-Variabel Oszillator mutiert, muss dem Integrierglied in der Regelschleife einen Proportionalanteil zugefügt werden, dessen Höhe so bemessen ist, das eine Sprungantwort gerade asymptotisch ausgeregelt wird. Das heist ohne Überschwingen. Ist der Proportionalanteil zu groß, bleibt ein Regelfehler übrig. In einer analogen Regelschleife wird der Proportionalanteil durch einen Widerstand, welcher dem Integrationskondensator in Reihe geschaltet ist realisiert. Bei einer digitalen Integrator ( das kann hinter dem Phasenvergleicher ein up-down-Zähler sein, dessen letzten Zählerkette ein DA-Wandler bedient ) wird man durch geeignete Massnahmen die Phase des Oszillators zurückdrehen. So hat es z.B Rohde&Schwarz in dem XKE2 gemacht. Und so habe ich es auch gemacht. Übrigens wird bei mir mit abweichender Phase die die Breite eines Impulses auf der 1,25KHz Ebene bestimmt. Diese wird mit den 10MHz aus dem VCXO verknüpft. Dadurch entstehen bei abweichener Phase Impulspakete mit 10MHz Schwingungen, welche um so breiter werden , je größer die Abweichung der Phase zwischen DCF und runtergeteilten VCXO ist. Diese Impulspakete gehen bei mir auf den up-Down Counter, der natürlich integriert. aus dem up-Downcounter wird dann sowohl der DA-Wandler für die VCO Spannung bedient, als auch weiter vorher die Regelspannung für den Phasenschieber, welche direkt hinter dem OCXO sitzt. Die Stelle in der Zählerkette, wo ich die Phasenschieberkorrektur abnehme bestimmt die Größe des Proportionalanteils Die Länge der Zählerkette die Integrationszeit, welche in meinen Fall rund 1000 Sek beträgt. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Michael M. schrieb: >> Geplant: Zusätzliche ALC des Eingangs-FETs. > > würde ich nicht machen, ist auch nicht nötig, da dieser Verstärker kaum > zu übersteuern ist. Die Großsignal-Eigenschaften machen mir wenig Sorge. Die Idee dahinter ist, dem Q-Filter einen einigermaßen konstanten Pegel anzubieten. Kleine Richtigstellung: Ich hatte die ALC zwischen FET und folgendem Kaskode-Transistor vorgesehen. Da ich das erste Mal in dieser Form konfrontiert bin und ich mich noch nicht genügend eingelesen habe... Fragen an deine und eure Erfahrung und Wissen: Was bereitet mehr Phasenverschiebung: a) Das Q-Filter mit sprunghafter Änderung des Pegels oder b) eine schnelle Änderung der Verstärkung einer analogen Stufe? __ > 60db Verstärkung werden vermutlich nicht ausreichen. > > Aber was dabei bleibt, du must die Absenkungen auf 25% während der > digitalen Übertragung weg bekommen. Da bleibt dann doch nur > Begrenzerverstärker. Noch Jitter-Armut: Besser Begrenzer-Verstärker (Annahme, dass die 60dB ausreichend >wären<) oder ein schneller Komparator (sowieso geplant)? ___ > Oder man macht die Regelung des TCA440 so schnell, das diese die > Absenkungen ausregelt. Allerdings hast du deine Sekundenimpulse dann > nicht mehr. Die Richtspannung ist ja im Moment des Pegelsprungs trotzdem vorhanden, mit ihrem resultierenden Sprung... ____ > Ansonsten must du die Regelung des TCA440 so langsam machen, das keine > Phasenmodulation daraus entsteht. Also Regelzeitkonstanten von mehreren > Sekunden. Klar; das ist technisch ja kein Problem. Michael
Michael M. schrieb: > Kleine Richtigstellung: Ich hatte die ALC zwischen FET und folgendem > Kaskode-Transistor vorgesehen. Da würde ich gerade nicht eingreifen. Der Eingasfet ( in Sourceschaltung ) hat einen großen Eingangswiderstand und einen mittelhohen Ausgangswiderstand. Der nachfolgende BC546 ( Basisschaltung ) hat einen extrem niedrigen Eingangswiderstand und einen mittleren Ausgangswiderstand. Der Vorteil dieser Kaskodenschaltung ist das der Eingangsfet nahezu auf einen Kurzschluss arbeitet. Die Drainspannung bleibt extrem klein. Dadurch ist der Eingang des Fets extrem Grossignalfest. Erst der BC546 macht Verstärkung. Der bestimmt letztendlich den maximalen Pegel welche am Collektor auftrten darf. Das sind immerhin einige hundert Milivolt, wo das Quarzfilter allmählich seine Aussteuergrenze findet. Der zweite Vorteil ist, das auf Grund des niedirgen Eingangswiderstand der Basisschaltung von wenigen Ohm die Kapazität des Koaxkabels praktisch keine Rolle mehr spielt. Michael M. schrieb: > Was bereitet mehr Phasenverschiebung: > a) Das Q-Filter mit sprunghafter Änderung des Pegels oder > b) eine schnelle Änderung der Verstärkung einer analogen Stufe? Einde Phasenverschiebung entsteht nicht durch eine Pegeländerung. Eine Pegeländerung wäre allenfalls eine Folge der Phasenverschiebung. Das aber auch nur wenn man die Flanke eines Filters erwischt. Da das DCF77 Signal idealerweise in der Mitte also im flachen Teil der Durchlasskurve liegt, entsteht hier auch keine aussteuerungsabhängige Phasenverschiebung. Eine Phasenverschiebung zwischen Ein und Ausgang entsteht durch die Signallaufzeit des Filters, welche aber hier keine Rolle spielt, solange die Signallaufzeit innerhalb der Durchlasskurve sich nicht nennenswert ändert. Michael M. schrieb: > Noch Jitter-Armut: > Besser Begrenzer-Verstärker (Annahme, dass die 60dB ausreichend >wären<) > oder ein schneller Komparator (sowieso geplant)? 60db werden nicht ausreichen. Ich habe so um die 120db Verstärkung insgesamt. Auch ein Komperator hat Jitter, welches dir in die Suppe spucken. Es gibt glaube ich noch ein Verfahren, durch mehrmaliges Quatrieren ( also multiplizieren mit sich selbst ) des Signales um die Modulation weg zu bekommen. Da müste ich mich aber selbst auch einlesen. Ob das zielführend ist weis ich momentan nicht. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Der Vorteil dieser Kaskodenschaltung ist das der Eingangsfet nahezu auf > einen Kurzschluss arbeitet. Die Drainspannung bleibt extrem klein. > Dadurch ist der Eingang des Fets extrem Grossignalfest. Erst der BC546 > macht Verstärkung. Das hatte ich auch gemessen, nämlich am D des FET fast nichts. :-O Momentan fließen in der Kaskode 10mA und U-DS liegt bei gut 3-4V. > Der bestimmt letztendlich den maximalen Pegel welche > am Collektor auftrten darf. Das sind immerhin einige hundert Milivolt, > wo das Quarzfilter allmählich seine Aussteuergrenze findet. Einige hundert mV sind es noch nicht (>100), aber da habe ich noch ein wenig Reserve. Tagsüber, also mit relativ niedriger Feldstärke ermittelt. Der Wert für die Austeuerungsgrenze ist gut zu wissen... > Eine Phasenverschiebung entsteht nicht durch eine Pegeländerung. ... > Da das DCF77 Signal idealerweise in der Mitte also im flachen Teil der > Durchlasskurve liegt, entsteht hier auch keine aussteuerungsabhängige > Phasenverschiebung. Das wusste ich nicht, dass es nicht vom Pegel abhängig ist, danke. >> Noch Jitter-Armut: >> Besser Begrenzer-Verstärker (Annahme, dass die 60dB ausreichend >wären<) >> oder ein schneller Komparator (sowieso geplant)? > > 60db werden nicht ausreichen. Ich habe so um die 120db Verstärkung > insgesamt. Ich sollte hinter Q-Filter(n) samt Pufferstufe >hoffentlich< mit max. ca. 100mV ankommen, aber 10mV könnten auch reichen.. F. Krug (UKW-Berichte) sagt, dass der TCA440 ab ca. 200mV Eingangsspannung ..."verursacht Phasenmodulation der Sekundenpulse"... > Auch ein Komperator hat Jitter, welches dir in die Suppe spucken. Ja, natürlich bekannt.
Michael M. schrieb: > Einige hundert mV sind es noch nicht (>100), aber da habe ich noch ein > wenig Reserve. Tagsüber, also mit relativ niedriger Feldstärke > ermittelt. > Der Wert für die Austeuerungsgrenze ist gut zu wissen... Bei mir ist das empfangene Signal am Kollektor des BC546 etwa 10mVeff. Es sind bis zur Aussteuerungsgrenze also noch gut 30db an Reserve. Die benötigt man aber auch. Denn Störsignale ( welche ja erst vom Quarzfilter unterdrückt werden ) können viel stärker sein als das Nutzsignal. Diese dürfen aber die kaskodestufe nicht überteuern, sonst tritt Phasenmodulation des Nutzsignales ein. Hinter dem Quarzfilter ist das Nutzsignal nur einige mV groß. Hier muss also kräftig verstärkt werden, wenn man mit Hilfe von Begrenzung die Amplitudenmodulation los werden will. Da reichen zumindest bei mir 60db Verstärkung nicht aus. Ralph Berres
Hallo OMs, meine Vorstellung einer DCF-geführten 10-MHz Zeitbasis geht dahin, so wenig wie möglich und soviel wie notwendig integrierte Teiler für das Herunterteilen auf die interne Referenz und den Phasenvergleich einzusetzen, bei meiner vor Jahren in der cq-dl veröffentlichten Beschreibung waren es insgesamt nur 4(!) und ein Quadraturmischer. Die Teiler sind 3 TTL 7490 und ein 7493, die die Teilerverhältnisse 2,3 und 5 bereitstellen. Der 7493 hat 2 Aufgaben, sein Dreierteiler braucht man für beide Teilerverhältnisse 96 und 375, die die 10 MHz Referenz auf 104,1666 und 25,6666 kHz herunterteilen. Die Differenz beider Teiler ist DCF, die infiniten Reste fallen heraus. Erst wird mit einem auf 77,5 kHz synchronisierten Quarz die FSK des DCF-Trägers durch einen rein analogen Phasenvergleich mit langer Zeitkonstante herausgemittelt und der aufbereitete DCF-Träger wird zum Hochmischen auf 104,1666 kHz benötigt. Dazu kommt ein integrierter Quadraturmischer zum Einsatz, ein 3-kreisiges Bandpassfilter filtert die benötigten 104,1666 kHz heraus, das Signal ist weitgehend sinusförmig und die Frequenzen 25,6666 und der dazuaddierte interne DCF 77,500 sind nicht mehr feststellbar. Die für das Teilerverhältnis 375 gleich 5x5x5x3 benötigten Fünferteiler sind in den 7490 und sind separat ansteuerbar, drei Zweierteiler sind gleich verteilt, 2 Zweierteiler und der Dreierteiler sind im 7493, der durch 12 teilt. Alle Teiler der 4 IC sind verschaltet, offene Teiler gibt es nicht. Wozu also eine digitale Kunstlösung, was analog machbar ist. HP sei Dank, sein Rechenknecht 11C lieferte die Lösung ...
CharlyS schrieb: > bei meiner vor Jahren in der cq-dl veröffentlichten > Beschreibung waren es insgesamt nur 4(!) und ein Quadraturmischer. in welcher CQDL war die Veröffentlichung? Ralph Berres
Bislang sah ich immer nur 2,5kHz als Vergleichsfrequenz. Hm, weniger Teiler gleich weniger Phasenrauschen der Chips, aber ob das bei dem Übertragungsweg relativ gesehen relevant ist? Was bringt die höhere Vergleichsfrequenz? CQDL hab ich leider keinen Zugang.
CharlyS schrieb: > ...so > wenig wie möglich und soviel wie notwendig integrierte Teiler für das > Herunterteilen auf die interne Referenz und den Phasenvergleich... ... > ...Die Teiler sind 3 TTL 7490 und ein 7493, ... Ich hoffe, dass dir auch bewusst ist, das an der Stelle asynchrone Teiler ziemlich kontraproduktiv sind. Beim Einsatz von Synchronteilern hast du kaum Phasenjitter und in der gesamten Teilerkette nur die geringe Laufzeitverzögerung eines einzelnen FlipFlops. Das ganze soll ja nachher eine "Mess"ausrüstung und keine popelige Digitaluhr darstellen. ;-) Michael
Abdul K. schrieb: > Bislang sah ich immer nur 2,5kHz als Vergleichsfrequenz. > Hm, weniger Teiler gleich weniger Phasenrauschen der Chips, aber ob das > bei dem Übertragungsweg relativ gesehen relevant ist? > Was bringt die höhere Vergleichsfrequenz? CQDL hab ich leider keinen > Zugang. Das bringt was, wenn man mischt und tiefpaßfiltert - also wenn man möglichst im Analogen bleibt. Denn dann läuft es auf Mittelwerte des Phasenversatzes hinaus und nicht auf einzelne Samples der Zählraten, wie es der TO beabsichtigt. W.S.
Ich verweise einfach mal auf das Folge-Thema, weil ein Aufblähen hier absolut nicht sinnvoll ist: Beitrag "Re: Projekt: DCF-Disziplinierung eines OCXO - mal ein anderes, digitales Konzept" Momentan ruht das Projekt (wg. anderer Umstände), wird aber sicher zu gegebener Zeit fortgeführt. Michael
> Das bringt was, wenn man mischt und tiefpaßfiltert - also wenn man
möglichst im Analogen bleibt. Denn dann läuft es auf Mittelwerte des
Phasenversatzes hinaus und nicht auf einzelne Samples der Zählraten, wie
es der TO beabsichtigt.
Falls man fruher oder spaeter eh auf digital will .. kann man gleich die
einzelnen Samples mit einem Fractional counter mitteln. Bedeutet ueber
mehr wie eine Periode zaehlen.
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