Ich habe hier ein 40? Jahre altes 10MHz DCF77 Frequenznormal von Schwille Typ 860. Damit wollte ich 10MHz OCXOs abgleichen. Leider ist die Frequenz nicht kurzzeitstabil. Die Schwankung ist so schnell, dass am Zweikanaloszi kein Vergleichsabgleich möglich ist, weil der zweite Wellenzug nicht erkennbar läuft, sondern unerkennbar verschmiert. Laut Spezifikation sollen es bei 10s Mittelung 10ppb sein. Die gemessenen etwa 40ppb/10s, wären akzeptabel, aber die schnelle Schwankung macht einen Vergleichsabgleich mit Oszi unmöglich. Frage 1: War dieses Schwanken beim Schwille schon immer so, oder ist das durch DCF77 Modulationsänderung gekommen. Ich erinnere mich dunkel an einen Artikel vor 10? Jahren, der das behauptet hat, den ich aber nicht mehr finde. Frage 2: Stimmt wenigstens die über lange Zeit gemittelte 10MHz Frequenz vom Schwille, oder könnte es einen Offset geben? Ein PTB Artikel von 2009 geht darauf nur am Rande ein: https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_4/4.4_zeit_und_frequenz/pdf/2009_Bauch_PTBM__DCF77.pdf "Bei der Nutzung der empfangenen Trägerfrequenz über kurze Messzeiten, z. B. bei fester Anbindung eines nachgesteuerten Oszillators mit einer Zeitkonstante von wenigen Sekunden, sind die Phasenzeitabweichungen vom Mittelwert zu beachten, die durch die pseudozufällige Phasenumtastung und durch Ein- und Ausschwingvorgänge der Sendeantenne im Rhythmus der Zeitsignale verursacht werden." Auch die Senkung der Restamplitude in den AM-Sekundenmarken von 25 auf 15% könnte eine Ursache sein.
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Die Kurzzeitstabilität von DCF77 ist wegen der Ausbreitungsbedingungen auf Langwelle generell nicht ausreichend kurzzeitstabil. Seit 1983 ist der Träger auch noch mit 15,6 ° PSK phasenmoduliert. Auch die Auslenkung der vertikalen Draht-Antenne bei Wind verursacht eine ungewollte Phasenmodulation. Ein Frequenznormal braucht am besten einige Stunden Einlaufzeit, um die geforderte Stabilität (relative Genauigkeit") zu erreichen. Ein Fehler in dem betagten Schwille Empfänger kann natürlich nicht ausgeschlossen werden.
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Eigentlich synchronisiert man mit DCF 77 einen 10 MHz Quarz. Das DCF 77 Signal hat die Aufgabe die Alterung des Quarzes zu kompensieren. Dazu braucht es einen hochwertigen, kurzzeitstabilen Quarzosillator mt einer sehr langen Regelzeit.
Al schrieb: > Ein Frequenznormal braucht am besten einige Stunden > Einlaufzeit, um die geforderte Stabilität (relative Genauigkeit") zu > erreichen. Das Schwille ist nach einigen Minuten eingeschwungen. Die Innstabilität wird unabhängig von Wetter oder Tageszeit auch nach >24h nicht besser. Mobile schrieb: > Das DCF 77 > Signal hat die Aufgabe die Alterung des Quarzes zu kompensieren. Dazu > braucht es einen hochwertigen, kurzzeitstabilen Quarzosillator mt einer > sehr langen Regelzeit. Leider beantworten diese richtigen, aber allgemeingültigen Hinweise nicht meine Fragen, ob das Schwille das früher nicht machte, oder ob mit einem Offset zu rechnen ist.
Offensichtlich scheint das Signal des SCHWILLE DCF 77 TYPE 860 bei einem älteren Test auch beim Vergleich mittels Oszilloskop stabil gewesen zu sein: www.pa0fri.com/Diversen/Frequency standard/Frequency standard-eng.htm
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Wolf17 schrieb: > Das Schwille ist nach einigen Minuten eingeschwungen. Die Innstabilität > wird unabhängig von Wetter oder Tageszeit auch nach >24h nicht besser. Die Physik sagt Anderes. Auch ein Referenzoszillator von Schwille schwingt auch nicht schneller oder langsamer ein als es die Allan Varianz der DCF77 Aussendung erlaubt. Und die liegt nun mal bei 10°-12 / Tag am Ort der Aussendung. Was bedeutet, dass kürzere Einschwingzeiten, wie z. B. nur Stunden oder gar nur Minuten und der Einfluss der Ausbreitung nur eine um einige Zehnerpotenzen schlechtere Stabilität erlauben. Relative Genauigkeit (Allan Varianz) ist eine Funktion des Beobachtungszeitraums und wird bei DCF77 besser mit dem Zeitraum der Mittelung.
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Al schrieb: > Wolf17 schrieb: >> Das Schwille ist nach einigen Minuten eingeschwungen. Die Innstabilität >> wird unabhängig von Wetter oder Tageszeit auch nach >24h nicht besser. > > Die Physik sagt Anderes. > Auch ein Referenzoszillator von Schwille schwingt auch nicht schneller > oder langsamer ein als es die Allan Varianz der DCF77 Aussendung > erlaubt. Und die liegt nun mal bei 10°-12 / Tag am Ort der Aussendung. > Was bedeutet, dass kürzere Einschwingzeiten, wie z. B. nur Stunden oder > gar nur Minuten und der Einfluss der Ausbreitung nur eine um einige > Zehnerpotenzen schlechtere Stabilität erlauben. Schaue nochmal in den Eröffnungsbeitrag: Wolf17 schrieb: > Die Schwankung ist so schnell, dass am Zweikanaloszi > kein Vergleichsabgleich möglich ist, weil der zweite Wellenzug nicht > erkennbar läuft, sondern unerkennbar verschmiert. Da sehe ich kein Langzeit- oder Einschwingproblem, sondern denke, dass das Gerät schlicht und einfach kaputt ist oder der Gesamtaufbau gestört wird. Netzbrumm?
Al schrieb: > Die Physik sagt Anderes. > Auch ein Referenzoszillator von Schwille schwingt auch nicht schneller > oder langsamer ein als es die Allan Varianz der DCF77 Aussendung > erlaubt. Und die liegt nun mal bei 10°-12 / Tag am Ort der Aussendung. > Was bedeutet, dass kürzere Einschwingzeiten, wie z. B. nur Stunden oder > gar nur Minuten und der Einfluss der Ausbreitung nur eine um einige > Zehnerpotenzen schlechtere Stabilität erlauben. Relative Genauigkeit > (Allan Varianz) ist eine Funktion des Beobachtungszeitraums und wird bei > DCF77 besser mit dem Zeitraum der Mittelung. http://ulrich-bangert.de/AMSAT-Journal.pdf Passt immer wieder dazu ;-)
> Wolf17 schrieb: >> Die Schwankung ist so schnell, dass am Zweikanaloszi >> kein Vergleichsabgleich möglich ist, weil der zweite Wellenzug nicht >> erkennbar läuft, sondern unerkennbar verschmiert. > Manfred P. schrieb: > Da sehe ich kein Langzeit- oder Einschwingproblem, sondern denke, dass > das Gerät schlicht und einfach kaputt ist oder der Gesamtaufbau gestört > wird. Das stimmt allerding, der beschriebene Effekt ist zu heftig. Bei so ALTEN Jahre alten Geräten macht es Sinn, sich mal die Sieb-Elkos anzuschauen, ob die überhaupt noch genügend Kapazität haben. Auch die vom TO schon erwähnte Verminderung des Restträgers von 25 % auf 15 % und die PM bringt die PLL des betagten Schwille Geräts vielleicht außer Tritt. Meines Wissens hat das Gerät doch eine Anzeige, ob die PLL gerastet ist?
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Al schrieb: > Bei so > ALTEN Jahre alten Geräten macht es Sinn, sich mal die Sieb-Elkos > anzuschauen, ob die überhaupt noch genügend Kapazität haben Gleich zu Anfang hatte ich die Siebelkos auf Ripple geprüft, die anderen ausgebaut und Kapazität/ESR gemessen oder ersetzt.
Das DCF77-Signal hat wegen der Phasenmodulation einen Jitter von 0.5 µs. Bei starker Raumwelle kann eine Verschiebung von einigen Mikrosekunden hinzukommen. Nur wenn die Raumwelle stärker als die Bodenwelle ist (also bei extrem großer Entfernung) gibt es starke Verschiebungen oder sogar "Sprünge": Das Signal wird langsam (viele Sekunden) schwächer, verschwindet und kommt deutlich verschoben (mehrere Schwingungen) wieder. Beides spielt hier keine Rolle: Die 0.5µs werden am Ausgang nicht vorhanden sein und würden ohnehin nur eine Unschärfe verursachen. Die größeren Verschiebungen aufgrund der Raumwelle ändern sich nur sehr langsam und wären hier unsichtbar. Vermutlich ist der OCXO stark verstimmt oder das Normal ist defekt. Wolf17 schrieb: > Die Schwankung ist so schnell, dass am Zweikanaloszi > kein Vergleichsabgleich möglich ist, weil der zweite Wellenzug nicht > erkennbar läuft, sondern unerkennbar verschmiert. Das zeigt (für mich) nicht, welcher Defekt vorliegt und es zeigt auch nicht, welches Gerät/Teil betroffen ist. Wie sehen die einzelnen Signale bei größerer Zeitbasis aus – sind sie wirklich gleichmäßig? Wie sieht das Differenzsignal bei großer Zeitbasis (10ms/div) aus? Dort sollte man eine wandernde Linie (die 77kHz-Überlagerung dabei filtern/wegdenken) erkennen. Vermutlich wird eine niederfrequente Schwingung (z.B. 83Hz?) angezeigt.
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Einige Antworten hier betreffen DCF77 selber und gehen an meinen Fragen vorbei. Danke an ds1 und holler. Der Link zeigt, dass mit dem Schwille ein Oszivergleich grundsätzlich funktioniert. Auf der 5V und 12V Versorgung war mit 1:10 Tastkopf kein zur Kurzzeitdrift passendes Schwingen zu sehen, nur reichlich Peaks und klingeln in Nanosekundenbereich, verständlicherweise abhängig von der Position vom Masseclips. Da wären einlötbare Tastkopfbuchsen gut, gibt es die irgendwo günstig? Nur selten hätte ein kurzer Masse-Federbügel geholfen. Ich habe dann die 5V Versorgung vom Oszillator zusätzlich zum bestehenden LC Filter mit 270µH/10nF+1000µF low ESR ergänzt und LC in die 12V zur CD4046 PLL. Wo 5V und 0 nahe waren, habe ich im Digitalteil verteilt 6x10nF auf die Leiterbahnen gelötet und noch einen Extraelko nahe dem LM340-5. Was davon den Erfolg gebracht hat, oder ob es das viele bewegen und herumlöten war, ist unklar, jedenfalls kann ich jetzt die Drift zweier 10MHz Wellenzüge am Oszi vergleichen, auch wenn das Schwille immer unschön etwas hin und her läuft. Mit einer Minute Beobachtungszeit kann man damit aber einen OCXO sicher besser 40ppb abgleichen. Ich hasse Fehler, die verschwunden sind, ohne dass man die Ursache erkannt hat. __________________ Nebenbemerkung: Mit den Digitaloszis handelt man sich Probleme ein, die es analog nicht gab: Auf allen 10MHz Wellenzügen war ein instabiles Signal um 1kHz sicht- und triggerbar. Erst dachte ich, der Instabilität auf der Spur zu sein, aber am Analogoszi war es partout nicht einzufangen. Ich habe da wohl lange einem Aliasing zwischen der Quarzfrequenz und der MHz Abtaste nachgejagt.
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Wolf17 schrieb: > Mit den Digitaloszis handelt man sich Probleme ein, die > es analog nicht gab: Wolf17 schrieb: > Ich habe da wohl lange einem Aliasing zwischen der Quarzfrequenz und der > MHz Abtaste nachgejagt. Was kann das DSO dafür, wenn Du die Abtastrate zu niedrig gewählt hast?
Hans F. schrieb: >> Ich habe da wohl lange einem Aliasing zwischen der Quarzfrequenz und der >> MHz Abtaste nachgejagt. > Was kann das DSO dafür, wenn Du die Abtastrate zu niedrig gewählt hast? Gewählt, oder es kann nicht schneller?
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