Forum: HF, Funk und Felder USB GPS Stick für Überprüfung Frequenzzähler geeignet ?


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von Andreas S. (bastelmax)


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Im Web gbt es eine Anleitung wie ein GPS USB Stick für
die Überprüfung von Frequenzzähler etc. modifiziert werden
kann.
http://shelvin.de/10mhz-ocxo-frequenz-mit-einem-einfachen-gps-usb-stick-abgleichen/
Meine Frage an die Profis : gute Idee und welche Genauigkeit
kann damit erreicht werden ?
Im Gegensatz zu einen GPSDO sind ja die Anschaffungskosten für den
Stick fast zu vernachlässigen,daher stellt diese Idee durchaus
eine kostengünstige Alternative dar.

von Motopick (motopick)


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Das wird schon funktionieren.

Dem Stick solltest du aber moeglichst den freien Himmel anbieten.
Dann braucht das Signal aber einen Treiber und eine abgeschirmte
Leitung.

von Purzel H. (hacky)


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Der Unterschied liegt in den Dezimalstellen. Einen OCXO kannst du fuer 
vielleicht 30Euro laufen lassen und bekommst dann vielleicht 7 
signifikannte Stellen (10^-7). Mit einem GPSDO sind eben schon 9-10 
Stellen (10^-9) drin.

1) benoetigst du den Unterschied ?
2) die 9-10 Stellen bekommt man nicht nach dem Einschalten. sondern eine 
weile spaeter. Eigentlich muss man den durchlaufen lassen.

von Joe (Gast)


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Andreas S. schrieb:
> Im Web gbt es eine Anleitung wie ein GPS USB Stick für
> die Überprüfung von Frequenzzähler etc. modifiziert werden
> kann.
> 
http://shelvin.de/10mhz-ocxo-frequenz-mit-einem-einfachen-gps-usb-stick-abgleichen/
> Meine Frage an die Profis : gute Idee und welche Genauigkeit
> kann damit erreicht werden ?
> Im Gegensatz zu einen GPSDO sind ja die Anschaffungskosten für den
> Stick fast zu vernachlässigen,daher stellt diese Idee durchaus
> eine kostengünstige Alternative dar.

Danke fuer den coolen Tip.

von Motopick (motopick)


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> Einen OCXO kannst du fuer
> vielleicht 30Euro laufen lassen und bekommst dann vielleicht 7
> signifikannte Stellen (10^-7).

So schlechte OCXOs gibt es gar nicht.

von Andreas S. (bastelmax)


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Purzel H. schrieb:
> die 9-10 Stellen bekommt man nicht nach dem Einschalten. sondern eine
> weile spaeter

Danke für die Rückmeldung.
Eine Nachfrage: was für eine Genauigkeit und nach welcher Zeit kann
man mit dieser Methode über GPS USB erwarten ?

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (bastelmax)


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Joe schrieb:
> Danke fuer den coolen Tip.

Wenn Du dass auch versuchen willst,dann lies Dir die
"Bauanleitung" richtig durch und greife das Signal an der
LED gegen Masse ab.
Die Platine die ich habe hat ein anderes Layout - da ging es
bei mir nicht anders.

von Motopick (motopick)


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> was für eine Genauigkeit und nach welcher Zeit kann
> man mit dieser Methode über GPS USB erwarten ?

Das das Signal einen Jitter von 30 ns hat, steht ja schon
im Datenblatt des GPS Chips. Von diesem Jitter abgesehen, ist
es auf Frequenznormale der Satelliten synchronisiert.

Die Genauigkeit kannst du selbst ja auch einfach abschaetzen.

Dazu nehmen wir huelfsweise einmal an, es waere nur ein
jutterfreies 1 PPS Signal.
D.h. ein Oszi wuerde darauf jede Sekunde einmal triggern.
Bewegt sich das OCXO-Signal von 10 MHz zwischen zwei
Triggerereignissen dabei um genau eine Periode, hast du einen
Fehler von 100 ns. Ausrechnen darfst du es jetzt selbst. :)

Ich wuerde das (GPS-Puls-)Signal mit einer PLL wohl etwas
besser konditionieren wollen, um damit den Jitter auf Werte unter
einer ns zu bringen.

von Kurt (heliosh)


Angehängte Dateien:

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Andreas S. schrieb:

> Eine Nachfrage: was für eine Genauigkeit und nach welcher Zeit kann
> man mit dieser Methode über GPS USB erwarten ?

Sobald es einen fix mit allen Satelliten hat. Danach kommt es darauf an 
wie lange du misst.
Zumindest zum Ublox 6 gibt's ein Allan Diagramm. Das wird wohl ähnlich 
sein.

von Purzel H. (hacky)


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> Ich wuerde das (GPS-Puls-)Signal mit einer PLL wohl etwas
besser konditionieren wollen, um damit den Jitter auf Werte unter
einer ns zu bringen.

Bei Timenuts sind die GPSDO beschrieben. Es geht darum, ueber lange Zeit 
zu mitteln. Ja, im Wesentlichen mit einer PLL. Angefangen bei einer 
Viertel Stunde. Dann reden wir von eiem Jitter von einem Puls pro 
Viertelstunde oder laenger.

: Bearbeitet durch User
von Jens B. (dasjens)


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Bei USB musst Du die Latenz vom USB mitbeachten.

von Motopick (motopick)


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> Es geht darum, ueber lange Zeit zu mitteln.

Die gegenwaertige Situation waere ja so, dass ich ein sehr
kurzzeitstabiles Signal vom OCXO mit einem relativ stark jitternden
Signal oszillografisch in der Phase vergleichen wollte.
Da muss ich es mit der Zeitkonstante fuer die Regelschleife der
PLL ja nicht uebertreiben. Es geht ja nur darum, den fuer den
Vergleich ekligen Jitter fuer rein "optische" Zwecke zu
verringern. Das liesse sich aber sicher mit einem OCXO als VCXO
fuer die PLL und (um-)schaltbaren Zeitkonstanten fuer die
Regelschleife, bis zum GPSDO aufblasen.

von Hp M. (nachtmix)


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Motopick schrieb:
> Es geht ja nur darum, den fuer den
> Vergleich ekligen Jitter fuer rein "optische" Zwecke zu
> verringern.

Das geht ganz einfach mit einem Oszilloguck im X-Y-Betrieb und einer 
Lissajousfigur (Stabiler Kreis oder Ellipse oder Schrägstrich - je nach 
Phase, wenn die Frequenzen gleich sind). Auch alle anderen ganzzahligen 
Frequenzverhältnisse liefern "Stillleben", z.T. mit besserer Auflösung.
Der Jitter spielt dabei praktisch keine Rolle, solange er nicht so groß 
ist, dass man die Lissajousfigur überhaupt nicht erkennen kann. *)

Wenn man bei z.B. 10MHz nach ein paar Minuten noch keine Änderung der 
Figur sehen kann, hat man es geschafft, dann weichen die Frequenzen weit 
weniger als 1ppb voneinander ab. Besser gehts mit einem Quarzoszillator 
nicht.

*)
P.S.: Schlimmstenfalls reinigt man das mit hohem Phasenrauschen 
behaftete Signal mit einem Schwingquarz, der für die betreffende 
Frequenz geschliffen ist.
Der macht dann eben eine erzwungene Schwingung mit seiner 
Resonanzfrequenz und der ihm eigenen Güte von vielen Tausend. Die exakte 
Frequenz sollte ja an anderer Stelle erzeugt werden.

: Bearbeitet durch User
von Motopick (motopick)


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> mit einem Schwingquarz, der für die betreffende
> Frequenz geschliffen ist

Dessen Guete ist u.U. schon so hoch, dass eine noch viel stoerendere
"Amplitudenmodulation" ensteht. Je nachdem wo die Schwingung gerade
"angeschubst" wird.

von Hp M. (nachtmix)


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Motopick schrieb:
> Dessen Guete ist u.U. schon so hoch, dass eine noch viel stoerendere
> "Amplitudenmodulation" ensteht. Je nachdem wo die Schwingung gerade
> "angeschubst" wird.

Ja, das ist möglich. Ob eine solche Schwebung auftritt, hängt auch vom 
Kopplungsgrad ab.
Müsste man mal ausprobieren...

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