GHz-Frequenzzähler von BG7TBL, erster Aufschlag

Old P. schrieb:
> Bei
> 180° Drehung oder auf der anderen Seite wird korrekt angezeigt.
> Wat issn dat?

Gratulation, du hast die Verwendung von Quarzen als 
Beschleunigungsaufnehmer wiederentdeckt.
Der Quarz verbiegt sich unter seinem Eigengewicht ein bischen und das 
bewirkt die Verstimmung.
Eigentlich ein gutes Zeichen, was die Stabilität der Oszillatorschaltung 
angeht, denn der Effekt ist klein, und es ist nicht ganz einfach einem 
Oszillator diese Fehlerquelle (Mikrofonie!) auszutreiben.
http://www.wenzel.com/documents/vibration.html

Old P. schrieb:
> Jetzt wo Du das schreibst....

Einen vergleichbaren Effekt gibt es übrigens auch bei den 
Rubidiumnormalen.
Dort ist es das Erdmagnetfeld, das die Resonanzfrequenz beeinflusst.
Ein guter Grund die Mumetallabschirmung der Lampe in Ruhe zu lassen, 
denn bekanntlich sinkt die Permeabilität durch mechanische Misshandlung 
stark.
Um das letzte Millihertz zu korrigieren, haben die Normale noch eine 
Korrekturspule, deren Strom man justieren kann.


Old P. schrieb:
> Mit Mikrofonie habe ich schon seit einige Jahrzehnten zu tun, selbst
> "tönende Mikrofonkabel" haben mich schon zur Verzweiflung gebracht.

Dagegen gibt es Kabel deren (PTFE-)Dielektrikum aussen leitend 
beschichtet ist, z.B. graphitiert. Dadurch vermeidet man, dass zwischen 
dem Schirm und dem Dielektrikum ein E-Feld entsteht, dass bei 
Abstandsänderungen zu Ladungsverschiebungen führt.
Ich kenne diese Kabel seit einundleipzig Jahren aus der 
Gaschromatographie als Zuleitungen zu FID und ECD.

Den Erdkrafteffekt beobachtete ich auch vor Jahren bei mir wo ich mich 
mit dem Bau eines hochwertigen OCXOs mit einem 5MHz SC Quarz befasste. 
Da war eine kleine Abgleichspule mit Ferritkern in der Schaltung. Das 
erdmagnetische Feld war ausreichend um die Frequenz bei horizontalen 
Drehen des OCXOs um 90 Grad im Bereich von 2.5x10E-11 (10Mhz) zu 
beeinflussen. Konnte man zuverlässig testen. Nach Eliminierung der 
Ferritspule blieb dieser Effekt weg. Rotation des Oszillator in der 
anderen Axis zeigte allerdings keine Empfindlichkeit bezüglich 
Quarzplatten Orientierung relativ auf die Schwerkraft.

Ich befasste mich damals übrigens auch mit dem Bau von 4GHz 
Hohlraumresonatoren mit einem frei montierten (Glasstäbe) Saphire 
Resonator-Ring im inneren des Resonators. Der Resonator wurde mit Hilfe 
eines GaAs-FET Verstärkers durch zweckmässige induktive Einkopplung über 
einschiebbare und verdrehbare SR-Kabel und einen einstellbaren 
Phasenschiebers durch Entdämpfung zum Schwingen gebracht. Die Stabilität 
dieser Anordnung war so hoch, daß die Frequenz innerhalb einiger Stunden 
auf ein paar Hz stabil blieb. Nach Teilung der Frequenz stellte diese 
Versuchsanordnung einen beachtlich stabilen Oszillator bei 10MHz dar.

Es gibt auch sonst noch interessante Spielereien: Damals (2000+) baute 
ich einen Fe Metalldetektor auf Reedkontakt HF Basis. Der Detektor 
bestand aus einem 300MHz Gegentaktoszillator auf FR4 
Streifenleitungsbasis in Form eines U-förmigen Resonators. Der 
Reedkontakt formte das Abstimm-C. Dieser Oszillator wurde mit Hilfe 
einer digitalen PLL an eine Quarzfrequenz angebunden. Durch 
Differentiation der Phasendetektorausgangsspannung konnte man 
zuverlässig eine Hammer noch aus 2-m Entfernung erfassen. Die Masse des 
Hammers hatte genug Einfluss auf die umgebenden Erdmagnetischen 
Feldlinien um den Abstand der Reedkontakt in mikroskopischer Weise zu 
beeinflussen und dadurch eine Frequenzänderung zu bewirken. Natürlich 
wurden die Kontakte zum Kurzschließen bewegt. Dazu war die Beeinflussung 
viel zu schwach. Wegen der Differentiationmessweise wurden natürlich von 
der Detektorschaltung nur schnelle Änderungen erfasst. Bei langsamem 
Herangehen funktionierte natürlich die Erfassung nicht. Wenn zum 
Beispiel jemand in einem benachbarten Raum mit einem 5kg Hammer 
innerhalb der Reichweite vorbei ging, konnte derjenige damit sicher 
erfasst werden.

Wenn man sich mittels hochwertiger und hochauflösender Messtechnik mit 
solchen Dingen befasst kann man allerhand interessannte Effekte 
detektieren die normalerweise für eine Erfassung oder Sinne zu klein 
sind.

Gerhard O. schrieb:
> Durch
> Differentiation der Phasendetektorausgangsspannung konnte man
> zuverlässig eine Hammer noch aus 2-m Entfernung erfassen. Die Masse des
> Hammers hatte genug Einfluss auf die umgebenden Erdmagnetischen
> Feldlinien um den Abstand der Reedkontakt in mikroskopischer Weise zu
> beeinflussen und dadurch eine Frequenzänderung zu bewirken.

Erstaunlich!
Gibts Fotos von der Maschine?

Hp M. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Durch
>> Differentiation der Phasendetektorausgangsspannung konnte man
>> zuverlässig eine Hammer noch aus 2-m Entfernung erfassen. Die Masse des
>> Hammers hatte genug Einfluss auf die umgebenden Erdmagnetischen
>> Feldlinien um den Abstand der Reedkontakt in mikroskopischer Weise zu
>> beeinflussen und dadurch eine Frequenzänderung zu bewirken.
>
> Erstaunlich!
> Gibts Fotos von der Maschine?

Schon zu lange her - das war um 2000 herum. Es war nur ein fliegender 
Laboraufbau mit schon vorhandenen Baugruppen die dazu zusammengestellt 
wurden. Die schon vorhandene PLL war auf Motorola Basis, ein MC145152 
und DM Prescaler. Also kein fertiges Gerät. Der 300MHz Resonator wurde 
mit der Gegentaktbeschaltung im Nachhinein versehen. Nach den Versuchen 
wurde die Anordnung zerlegt und für andere Zwecke gebraucht. Unterlagen 
stehen mir keine zur Verfügung. Dachte damals nicht daran mir eigene 
Unterlagen zu schaffen. Und die Laborbücher habe ich nicht mehr zum 
Nachschauen. Leider! Die Schaltung wurde nicht kommerziell ausgenützt.

Nachtrag: Der 300 MHz Resonator war auf einer beidseitig geätzten FR LP. 
Das U war vielleicht 120mm lang und 20mm breit und um 30mm dazwischen. 
Ich hatte ihn nicht selber hergestellt. War aus vorheriger Arbeit 
vorhanden. Die Enden des U waren an den Enden ausgespart und der Reed 
Kontakt hing zwischen Lötstellen frei zwischen den Armen des "U".

Prinzipiell könnte man das Ganze wieder versuchen. Der Reedkontakt war 
sehr klein und das Glasröhrchen sehr dünn. Vielleicht 12mm lang.

Die PLL hatte ein aktives OPV Schleifenfilter. Fref war 10kHz. Ich 
schaltete einfach einen OPV Differentiator nach, der auf die kleinen PLL 
Spannungsänderungen reagierte. Mittels eines weiteren Komparator wurde 
eine LED zur Anzeige geschaltet. Kein uC war da im Spiel. Das ist alles. 
Der PLL Vorteiler wurde über einen MAR-6 leicht induktiv über eine 
Koppelschleife angekoppelt, gespeist.

Mehr kann ich da nicht mehr berichten, ist wie gesagt, schon zu lange 
her.

der Zähler sieht eigentlich ganz gut aus. Weiss man, was da in der Box 
drin ist? über diese BG7TBL Dinger findet man ja immer nie 
Dokumentationen. Es wäre spannend zu wissen, wie die Elektronik 
ausschaut und welche Chips verbaut sind.

Reed-C Oscillator .. NICos liegt hier noch
RTL-Stick ... test...?    ZEIT :(

Hp M. schrieb:
> Dagegen gibt es Kabel deren (PTFE-)Dielektrikum aussen leitend
> beschichtet ist, z.B. graphitiert. Dadurch vermeidet man, dass zwischen
> dem Schirm und dem Dielektrikum ein E-Feld entsteht, dass bei
> Abstandsänderungen zu Ladungsverschiebungen führt.
> Ich kenne diese Kabel seit einundleipzig Jahren aus der
> Gaschromatographie als Zuleitungen zu FID und ECD.

Früher gab es von der Fa. Kistler sauteure Mini-Ölkabel zum Anschluss 
von piezoelektrischen Kraftmessdosen. Auch hier soll sich die 
Kabelkapazität bei Bewegung nicht ändern. Der Ladungsverstärker würde 
das als Kraftänderung anzeigen. Bei Schäden am Kabel tritt allerdings 
das Öl aus und man mag das Teil nicht mehr anfassen.
Grüße von petawatt

~25cm Draht + Reed zu Schwingkreis verlöten
z.B diese Schaltung NICos (negative impedanz converter) 
Beitrag "NICOS – der Negative Impedance Converter - Oszillator"
zum Anregen verwenden und dann einen RTL SDR USB Stick zum 
Frequenzmessen/Auswerten ...
Könnte dann wohl auch drahtlos abgesetzt funktionieren :>   sonst 
bräuchte man noch'n büschen Dämpfung...

Der Zähler scheint mir recht interessant zu sein, aber das Messprinzip 
ist meiner Meinung nach nicht ganz klar. In dem EEVBlog Thread sieht man 
auf den Photos, dass irgend ein FPGA oder CPLD verbaut ist. Aber Infos 
dazu gibt es keine, oder?

Old P. schrieb:
> Also müsste das Rubidiumnormal "federnd" gelagert werden. Ich denke
> aber, weiche Gummifüße sollten für Amateurgenauigkeit ausreichen ;-)

ich glaube nicht, dass der Effekt bei Rubidium auftritt. Dort ist zwar 
auch ein OCXO drin, aber dieser ist per PLL an das eigentliche 
Rubidiumnormal (9.irgendwas GHz?) angebunden.

Bei den Quarzen ist es mitunter die Kontaktierung, die diese 
Frequenzabhängigkeit von der Schwerkraft bewirkt. Die Quarzscheibe wird 
meist durch dünne aufgedampfte Metallbeläge kontaktiert. Wenn der Quarz 
nun so ausgerichtet ist, dass die eine Metallschicht "oben" ist und die 
andere "unten", dann wirkt auf den Quarz die Gewichtskraft des 
aufgebrachten Metalls.
Wenn der Quarz dann hingegen rotiert wird, sodass die Metallflächen 
links und rechts sind, dann wirkt diese zusätzliche Kraft nicht, und 
deshalb ist im einen Fall die Frequenz leicht anders.

Im Handbuch zu einem HP 8341A Synthesizer wird übrigens ausdrücklich 
darauf hingewiesen, dass für die Messung der Phasenrauschens des 
Synthesizers dieser auf eine weiche Matte gestellt werden sollte, da 
Lüfter oder andere Vibrationen aus der Umgebung die Performance 
beeinflussen könnten. Wenn die 10MHz Referenz auf 20GHz hoch 
multipliziert sind, dürften das immerhin einige Hz sein, wo das Ding 
wackelt, wenn die Tischplatte aufgrund von Lüftern und dergleichen rum 
vibriert.

Old P. schrieb:
> Da ich heute leihweise ein 2. Rubidiumnormal bekommen habe, habe ich
> beide gegeneinander laufen lassen (am Oszi abgelesen) und die Differenz
> mit dem neuen Zähler "gemessen"

genau zu dem Zweck würde ich auch gerne mal ein Rb besitzen. Zu gern 
würde ich Langzeitmessungen an meinem selbstbau GPSDO vornehmen.

Old P. schrieb:
> Die beiden Kurven verschieben sich in etwa 10 Minuten (eher 9
> Min.) um eine Periode gegeneinander,

Das entspricht etwa dem, was ich schon vor ein paar Jahren hier 
geschrieben hatte. Da brauchte es, kurz nach dem Lock etwa eine 
Viertelstunde, für 1 Schwebung der 10 MHz Ausgänge der beiden LPRO-101.
Das entspricht einer Frequenzdifferenz von etwa 10hoch-10 (10MHz, 1000s)
Allerdings hatte ich zum Vergleich keinen Zähler verwendet, sondern ein 
Scope im X-Y-Betrieb. Besonders, wenn die Ausgänge in Phase sind, also 
ein diagonaler Strich dargestellt wird, kann man so langsame 
Phasenänderungen sehr genau sehen.

Ich hatte die beiden LPRO101 damals übrigens antiparallel im 
Erdmagnetfeld aufgestellt um zwischen den Montageflächen die Kühlluft 
durchzublasen.
Evtl. wäre bei einer parallelen Aufstellung der Frequenzunterschied noch 
geringer gewesen.

Old P. schrieb:
> Beim Auspacken fielen mir ein paar Muttern nebst Zahnscheiben der
> BNC-Buchsen aus dem Karton, oha! Ich habe noch versucht, diese wieder
> aufzudrehen, doch keine Chance, die sind zu groß oder die billigen
> BNC-Buchsengewinde zu klein. Ok, es geht zur Not auch ohne, doch bei
> sowas bin ich pingelig ;)

Es gibt da tatsächlich eine Variante der BNCs mit Gewinde, das einen 
kleineren Durchmesser hat, vermutlich metrisch oder so. Die haben wir 
bei diversem China-SDI-Equipment schon häufiger angetroffen. Ist wohl 
für eine etwas höhere Packungsdichte gedacht.