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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Supergenauer Oszillator?


Autor: Revilo (Gast)
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Hallo,

ich bräuchte einen Oszillator, der in einem möglichst weiten 
Temperaturbereich (angestrebt -40 bis +85 °C) die absolute Frequenz auf 
0,0005% genau einhält. Das entspricht 5 ppm, wenn ich richtig gerechnet 
habe.

Ein einfacher Standard-Quarz ist um den Faktor 10 bis 20 zu unstabil. 
Ein teurer Präzisionsquarz schafft vielleicht eine absolute Genauigkeit 
von 10 ppm, aber nur bei konstant Zimmertemperatur.

Klar könnte man jetzt einen Quarzofen bauen und die Temperatur konstant 
halten. Dieser hat aber den Nachteil, daß der Stromverbrauch für die 
(batteriebetriebene) Applikation zu sehr ansteigt.

Gibt es eine einfache Lösung, die mir bis jetzt unbekannt ist? Oder muß 
man hier mit viel Liebe zum Detail die gewünschte Performance 
"heraustunen"?

Autor: Christian R. (supachris)
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Welche Frequenz soll er denn haben? Einen 32.768kHz Quarz-Oszi bekommt 
man mit 3,5ppm, und zwar den TG 3530-SA vom Epson.

Autor: Revilo (Gast)
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Danke für die Antwort, es geht um den Bereich 20 MHz...

Autor: hackklotz (Gast)
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Jeder TCXO erfüllt diese Anforderung locker, und ist zudem bezahlbar.

Autor: nop(); (Gast)
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Man muesst's probieren : Einen steuerbaren RC Oszillator nehmen, dessen 
Temperaturgang aufnehmen und die Steuerwerte der Temperatur anpassen.

Autor: steffenmdv (Gast)
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Schau mal nach dem DS4000 von Dallas/Maxim. Gibt es für verschiedene 
Frequenzen, u.a. 19.44MHz. Genauigkeit liegt bei 1ppm

Hab gerade heute davon Samples erhalten.

Autor: Zyniker (Gast)
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"Einen steuerbaren RC Oszillator..."
Brüller!!! Danke, der war wirklich gut!

Autor: Robert Teufel (Gast)
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@Zyniker,

weiss gar nicht was Du meinst. Einen steuerbaren RC-Oszillator bekomme 
ich doch locker auf 0.5% Genauigkeit bei 23C +/- 2C

oohhh der wollte 5 ppm haben nicht 5 promille, hicks. Tja dann wird das 
wohl nix, nur ein Faktor 1000 daneben :-))

@Revilo,

reine Neugierde, kannst Du die Anwendung verraten? Ich kenne diese 
Anforderungen nur bei den 32768 Quartzen.

Robert

Autor: Jakob Lell (jakob)
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Hallo,

vor einiger Zeit gab es bei Heise einen Artikel über eine winzige 
Atomuhr. Allerdings habe ich keine Ahnung, ob es schon einen fertigen 
Chip mit dieser Technik gibt.

http://www.heise.de/newsticker/meldung/50593

Gruss
Jakob

Autor: Revilo (Gast)
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Anwendung ist ein VHF-Transceiver mit einem Kanalabstand von 8,33 kHz.

Autor: Revilo (Gast)
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TCXO war der richtige Tipp, danke!

Autor: Falk (Gast)
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@ hackklotz (Gast)

>Jeder TCXO erfüllt diese Anforderung locker, und ist zudem bezahlbar.

Naja, unter "locker" verstehe ich was anderes. Und bei -40..85C erst 
Recht!

MFG
Falk


Autor: Falk (Gast)
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Hmm, was manmachen könnte.

Man nimmt einen 0815 Quarzoszillator. Dahinter einen DDS-IC. Nun misst 
man im gesamten Temperaurbereich die Frequenz des Oszillators aus und 
stellt den DDS-IC so ein, dass am Ende wieder eine konstante Frequenz 
rauskommt. Je nach Genauigkeit muss man dann halt alle 5 C einen neuen 
Wert in den DDS-IC reinschreiben. So funktionieren digital kompensierte 
XOs.

MfG
Falk

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Atom-Armbanduhr? gibts hier schon:
http://www.leapsecond.com/pages/atomic-bill/
"Bill checks the time on his Atomic Wristwatch"

Autor: nop(); (Gast)
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@Falk,
Wenn der Poster 20MHz haben will, so muss der DDS mindestens 50MHz 
haben. Plus n'Prozessor, da geht soviel Strom runter, da kann er gleich 
mit einem OCXO anfahren. Da waere allenfalls stromsparender, einen VCXO 
zu nehmen und den mit einem DAC anzusteuern.

Autor: Tom (Gast)
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DCF77 und PLL ?

Autor: Revilo (Gast)
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Wie gesagt, ein TCXO kann die Forderung +/-5ppm bei -40 bis +85°C 
erfüllen. Nicht ganz billig (3 Euro bei größeren Stückzahlen), dafür 
aber "fit and forget"

Autor: Revilo (Gast)
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P.S.: Der TCXO treibt sowieso ein DDS-IC, 400 MHz über PLL aus 20 MHz.

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