Frequenzreferenz

[Bjoern Schrader]

Hallo,
ich bin gerade dabei, mir eine Quelle für Referenzfrequenzen zu basteln.
Als Bauteile wollte ich einen OCXO (10 MHz) auf ein GPS Modul (Rockwell
Jupiter) mit 10kHz Takt synchronisieren.
Jetzt fällt mir beim durchrechnen auf, das eine analoge PLL dafür ja
nicht wirklich gut funktionieren dürfte. (Viel zu lange Zeitkonstanten,
da die Frequenzabweichungen so bei geschätzten 10^-7 liegen.)

Jetzt dachte ich mir, einen ATmega64 dafür zu nutzen, und hab mir das
mal grob durchgerechnet:
Dafür würde ich
- die beiden 10kHz Signale um etwa 12,8ľs versetzt halten (10MHz*halber
8 Bit Zähler)
- und wenn der Zählerstand dann abweicht, würde ich den OCXO mittels
D/A-Wandler (20.000 Schritte PWM, gefiltert) nachregeln, aber nicht
unbedingt auf "Zähler = 128", sondern die auftretende Abweichung
wegregeln, dass der Zählerstand möglichst lange konstant bleibt.
(So etwa 100s dürfte reichen... *g*)
- Wenn der Zählerstand zu stark (mehr als +/-1) gesprungen ist, lieber
erstmal an einen Phasensprung denken, und die Frequenzregelung neu
initialisieren.

Und dann jetzt meine eigentlich einfache Frage:
Könnte das so etwa klappen, und woran müsste ich noch unbedingt denken?

Oder doch eher nur ein XOR und eine Handvoll Bauteile, weil ich das eh
nicht besser hinbekomme?

mfg
Björn Schrader

 

[Lars Mueller]

Bjoern Schrader wrote:

ich bin gerade dabei, mir eine Quelle für Referenzfrequenzen zu basteln.

Nette Idee, kam mir vor einiger Zeit auch mal ansatzweise in den Sinn.

Als Bauteile wollte ich einen OCXO (10 MHz) auf ein GPS Modul (Rockwell
Jupiter) mit 10kHz Takt synchronisieren.

Warum synchronisieren, warum XO?

Jetzt dachte ich mir, einen ATmega64 dafür zu nutzen, und hab mir das
mal grob durchgerechnet:
Dafür würde ich
- die beiden 10kHz Signale um etwa 12,8ľs versetzt halten (10MHz*halber
8 Bit Zähler)
- und wenn der Zählerstand dann abweicht, würde ich den OCXO mittels
D/A-Wandler (20.000 Schritte PWM, gefiltert) nachregeln, aber nicht
unbedingt auf "Zähler = 128", sondern die auftretende Abweichung
wegregeln, dass der Zählerstand möglichst lange konstant bleibt.
(So etwa 100s dürfte reichen... *g*)

Du willst immer genau 100s lang zählen, oder bis zu 100s?

- Wenn der Zählerstand zu stark (mehr als +/-1) gesprungen ist, lieber
erstmal an einen Phasensprung denken, und die Frequenzregelung neu
initialisieren.

Was heißt das? Ein riesen Frequenzsprung? Was, wenn du gerade nur eine
Sekunde zählen wolltest und in diesem Intervall keine Regelung hast,
oder irgendwelche wilden Korrekturen ausführst?

Und dann jetzt meine eigentlich einfache Frage:
Könnte das so etwa klappen, und woran müsste ich noch unbedingt denken?

Oder doch eher nur ein XOR und eine Handvoll Bauteile, weil ich das eh
nicht besser hinbekomme?

Jetzt meine eigentliche Frage: Warum nicht direkt den Takt einem
GPS-Modul, einem DCF-77-Modul oder ähnlichem entnehmen, oder ein altes
Atomnormal kaufen?

Gruß Lars

 

[Bjoern Schrader]

Hallo,

Lars Mueller schrieb:

Warum synchronisieren, warum XO?

Weil ich 10 MHz brauche, und ich dafür möglichst genau sein wollte.

Du willst immer genau 100s lang zählen, oder bis zu 100s?

Also, ich will die 10MHz für die Dauer der Phasenverschiebung zählen,
also 10.000 mal die Sekunde.
Wenn die Zählung mehr als +/- 1 abweicht, dann dürfte schon etwas
schiefgelaufen sein.

- Wenn der Zählerstand zu stark (mehr als +/-1) gesprungen ist, lieber
erstmal an einen Phasensprung denken, und die Frequenzregelung neu
initialisieren.


Was heißt das? Ein riesen Frequenzsprung? Was, wenn du gerade nur eine
Sekunde zählen wolltest und in diesem Intervall keine Regelung hast,
oder irgendwelche wilden Korrekturen ausführst?

1 Sekunde ohne Regelung dürfte eher nicht viel ausmachen, das steckt der
OCXO weg.
Bevor ich aber einen auftretenden Phasensprung weggeregelt habe, muss
ich die Frequenz doch um einiges verbiegen.

Und dann jetzt meine eigentlich einfache Frage:
Könnte das so etwa klappen, und woran müsste ich noch unbedingt denken?

Oder doch eher nur ein XOR und eine Handvoll Bauteile, weil ich das eh
nicht besser hinbekomme?


Jetzt meine eigentliche Frage: Warum nicht direkt den Takt einem
GPS-Modul, einem DCF-77-Modul oder ähnlichem entnehmen, oder ein altes
Atomnormal kaufen?

Das GPS-Modul macht 10kHz.
Ein DCF-Modul 77,5kHz, aber nicht immer. (AM)
Und alte Atomnormale kosten immer noch ziemlich viel.

mfg
Björn Schrader

 

[Stefan Wernli]

Bjoern Schrader wrote:

Ein DCF-Modul 77,5kHz, aber nicht immer. (AM)
Und alte Atomnormale kosten immer noch ziemlich viel.

http://www.schwille.de/Pythagoras/dcf77Frequenz.html

Ist bestimmt guenstiger als ein Atomnormal

Gruss,
Stefan

 

[Lars Mueller]

Stefan Wernli wrote:

Bjoern Schrader wrote:
Ein DCF-Modul 77,5kHz, aber nicht immer. (AM)
Und alte Atomnormale kosten immer noch ziemlich viel.

http://www.schwille.de/Pythagoras/dcf77Frequenz.html

Sieht recht praktisch aus.

Ist bestimmt guenstiger als ein Atomnormal

Darauf würde ich nicht wetten.

http://groups.google.de/group/de.sci.electronics/browse_thread/thread/b307c19c7119d3ff/66b954106952c246#66b954106952c246

Gruß Lars

 

[Stefan Huebner]

ich bin gerade dabei, mir eine Quelle für Referenzfrequenzen zu basteln.
Als Bauteile wollte ich einen OCXO (10 MHz) auf ein GPS Modul (Rockwell
Jupiter) mit 10kHz Takt synchronisieren.
(...)

Ich nehme an, Du hast wie ich auch die anderen Postings hierzu
gelesen. Neugierig geworden habe ich mal das Manual meines
Frequenzzählers (PM6645 mit Ofen PM9681) herausgekramt.
Specs: Alterung 5E-10/d, Temperaturstabilität 3E-8,
im Bereich von 0-45degC, innerhalb von 7 Minuten auf 1E-7 stabil.
Deine Anforderungen waren ja wohl irgendwo bei 2E-9 - meinst Du, dass
Du das nur mit einer PLL oder ihrem digitalen Äquivalent erreichst?
Ich bin in letzter Zeit ohnehin etwas maulig auf PLLs (das
Phasenrauschen störte dann doch mehr als "geplant"), aber vielleicht
reicht ein konventionelles Normal ja doch?

 

[Bjoern Schrader]

Hallo,

Stefan Huebner schrieb:

Deine Anforderungen waren ja wohl irgendwo bei 2E-9 - meinst Du, dass
Du das nur mit einer PLL oder ihrem digitalen Äquivalent erreichst?

Ich weiß es nicht.
Meine Anforderungen sind erst mal nur bei "möglichst genau".
1E-8 währe so etwa das Ziel.

Warum sollte das nicht machbar sein?
Die von dir angegebene Werte sind die eines abgeglichenen guten OCXO.
So etwas würde mir auch eigentlich schon reichen, aber so ein Teil
kostet richtig Geld, obwohl rein materiell nicht viel drin ist.
Dafür um so mehr an Erfahrung und Arbeit.

Ich bin in letzter Zeit ohnehin etwas maulig auf PLLs (das
Phasenrauschen störte dann doch mehr als "geplant"), aber vielleicht
reicht ein konventionelles Normal ja doch?

Phasenrauschen dürfte dabei ja gar nicht so großartig entstehen, da ich
ja keinen einfachen VCO ansteuere, sondern einen stabilen OCXO.
Dadurch kann man die Zeitkonstanten lang halten, aber genau da sehe ich
dann auch wieder die Schwierigkeit eine stabilen Regelung zu erreichen.

Andererseits wird die Regelung in
http://www.qsl.net/dk7nt/cro/croindex.htm
wenigstens Grundsätzlich ähnlich gemacht, da lag ich ja wenigstens nicht
völlig daneben.
Andererseits sind zum einen genau die Sachen, bei denen ich etwas
einfacher dachte, deutlich aufwendiger (und in Größenordnungen besser..)
gelöst. Da sieht man wirklich den Aufwand.

Ich werde mich dann erst mal an
http://imagehost.vendio.com/bin/viewimage.x/00000000/pyrojoseph/10MHz_Phase_lock.JPG
versuchen, vielleicht reicht das ja schon aus.

mfg
Björn Schrader

 

[Guido Speer]

Hallo, schaut doch mal hier:
http://www.mydarc.de/dk6rx/gps/gps.htm

Wird gerade als Serie im "Funkamateur" behandelt.
Sieht sehr ausgereift aus....
Guido

----------------------------------
www.Guido-Speer.de

 

[Bjoern Schrader]

Hallo,

Guido Speer schrieb:

Hallo, schaut doch mal hier:
http://www.mydarc.de/dk6rx/gps/gps.htm

Wird gerade als Serie im "Funkamateur" behandelt.
Sieht sehr ausgereift aus....

Man findet doch immer wieder was neues.
Ziemlich interessant.
Ich werd mal sehen, was der "Voodoo-PIC" in der Schaltung kosten soll,
und dann das Gerät mal nachbauen, obwohl (oder auch gerade weil) ich da
durchaus noch einige Fragen zur genauen Funktion hätte.

mfg
Björn Schrader

 

[Guido Speer]

Bjoern Schrader wrote:

Hallo,

Man findet doch immer wieder was neues.
Ziemlich interessant.
Ich werd mal sehen, was der "Voodoo-PIC" in der Schaltung kosten soll,
und dann das Gerät mal nachbauen, obwohl (oder auch gerade weil) ich
da durchaus noch einige Fragen zur genauen Funktion hätte.

Na dieser "Voodoo-PIC" ist das Herz der Geschichte. Da hat der Autor
seeeeeeehr viel Gehirnschmalz reingesteckt. Ich habe von ihm mal das
Vorgänger-Frequenznormal gekauft (noch auf ZDF syncronisiert), auch mit
einem PIC und das Ding war erste Sahne. Leider ist hier im Berliner Umland
(und bald überall, ätsch) nix mehr mit terestrischen Analog-Fernsehen zu
machen, deswegen hat er das mit dem GPS angefangen.
Du wirs ihm das "Voodo-Ding" schon ordentlich entlohnen müssen.
Gruß
Guido

----------------------------------
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[Jorgen Lund-Nielsen]

Bjoern Schrader wrote:

Hallo,
ich bin gerade dabei, mir eine Quelle für Referenzfrequenzen zu basteln.

http://www.rt66.com/~shera/index_fs.htm


Jorgen

 

[Bjoern Schrader]

Hallo,

Guido Speer schrieb:

Na dieser "Voodoo-PIC" ist das Herz der Geschichte. Da hat der Autor
seeeeeeehr viel Gehirnschmalz reingesteckt.

Ja, das glaube ich gerne.
Nur wüsste ich halt schon ganz gerne, was dieses Wunderwerk der Technik
denn nun eigentlich so genau macht.

Ich habe von ihm mal das
Vorgänger-Frequenznormal gekauft (noch auf ZDF syncronisiert), auch mit
einem PIC und das Ding war erste Sahne. Leider ist hier im Berliner Umland
(und bald überall, ätsch) nix mehr mit terestrischen Analog-Fernsehen zu
machen, deswegen hat er das mit dem GPS angefangen.

Hochgenaue Normalfrequenzen vom GPS-System abzuleiten ist ja
mittlerweise Stand der Technik.

Du wirs ihm das "Voodo-Ding" schon ordentlich entlohnen müssen.

Damit habe ich ja zumindest grundsätzlich auch kein Problem.
Angefragt hab ich auf jeden Fall schon mal.

mfg
Björn Schrader

 

[Guido Speer]

Bjoern Schrader wrote:

Hallo,

Guido Speer schrieb:
Na dieser "Voodoo-PIC" ist das Herz der Geschichte. Da hat der Autor
seeeeeeehr viel Gehirnschmalz reingesteckt.

Ja, das glaube ich gerne.
Nur wüsste ich halt schon ganz gerne, was dieses Wunderwerk der
Technik denn nun eigentlich so genau macht.

Funkamateur Hefte 8, 9 und 10 beim Verlag kaufen, und "den Rest" auf der
Homepage von Norbert nachlesen. Da werden Sie geholfen... ;-)

Hochgenaue Normalfrequenzen vom GPS-System abzuleiten ist ja
mittlerweise Stand der Technik.

Im Profibereich ja, bei den Amateuren wohl eher nicht. Sonst würdest du ja
hier nicht fragen.... ;-)

Damit habe ich ja zumindest grundsätzlich auch kein Problem.
Angefragt hab ich auf jeden Fall schon mal.

Ist ja ein Anfang.
Gruß
Guido

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www.Guido-Speer.de

 

[Bjoern Schrader]

Hallo,

Guido Speer schrieb:

Funkamateur Hefte 8, 9 und 10 beim Verlag kaufen, und "den Rest" auf der
Homepage von Norbert nachlesen. Da werden Sie geholfen... ;-)

Schon lange bestellt.
(Sei gestern...)
Aber ich bin dann immer überneugierig, und will sofort wissen, wie etwas
funktioniert.

Im Profibereich ja, bei den Amateuren wohl eher nicht. Sonst würdest du ja
hier nicht fragen.... ;-)

Soviele brauchen eine solch hochgenaue Frequenzbasis ja auch nicht, und
die Methode mit dem ZDF hat ja wohl auch sehr gut funktioniert.

Angefragt hab ich auf jeden Fall schon mal.

Ist ja ein Anfang.

Nö. Bin eher schon mittendrin.

mfg
Björn Schrader

 

[Stefan Huebner]

Na dieser "Voodoo-PIC" ist das Herz der Geschichte. Da hat der Autor
seeeeeeehr viel Gehirnschmalz reingesteckt.

Ja, das glaube ich gerne.

vs

Du wirs ihm das "Voodo-Ding" schon ordentlich entlohnen müssen.

Damit habe ich ja zumindest grundsätzlich auch kein Problem.

Ich habe damit grundsätzlich ein Problem: Wenn der Autor, sei es eine
frustrierte Privatperson, ein zerstrittener Verein oder üblicher eine
trotzige Firma irgendwann beschliesst, dass es keinen Support mehr
gibt, sitzt man auf ansich funktionsfähigem Sondermüll und hat keine
Chance, als die Firmware entweder neu zu entwickeln oder zu entsorgen.
Das ist mir bei teuren Kundenanlagen schon so oft passiert, dass ich
es wirklich leid bin. Dann doch lieber eine Nutzungslizenz verkaufen -
klar, die Kontrolle, wie viele Controller anschliessend mit der
Firmware programmiert werden, entfällt dann, aber bei so einer recht
speziellen Anwendung ist man doch noch eher "unter sich", und mit
genügend Aufwand bekommt man ohnehin jeden Schutz ausgehebelt, und
wenn der Aufwand im Nachprogrammieren besteht. Andere Möglichkeit:
wenn der Autor irgendwann keine Lust oder Zeit mehr hat, die Chips zu
verkaufen, released er die Firmware als Sourcecode oder notfalls
Binaries, nur meine o.g. Erfahrung lehrt, dass bei aufkommender
Lustlosigkeit oder sinkender Wirtschaftlichkeit einfach gecancelt
wird, nach uns die Sintflut.

 

[Guido Speer]

Stefan Huebner wrote:

Damit habe ich ja zumindest grundsätzlich auch kein Problem.

Ich habe damit grundsätzlich ein Problem: Wenn der Autor, sei es eine
frustrierte Privatperson, ein zerstrittener Verein oder üblicher eine
trotzige Firma irgendwann beschliesst, dass es keinen Support mehr
gibt, sitzt man auf ansich funktionsfähigem Sondermüll und hat keine
Chance, als die Firmware entweder neu zu entwickeln oder zu entsorgen.
Das ist mir bei teuren Kundenanlagen schon so oft passiert, dass ich
es wirklich leid bin. Dann doch lieber eine Nutzungslizenz verkaufen -
klar, die Kontrolle, wie viele Controller anschliessend mit der
Firmware programmiert werden, entfällt dann, aber bei so einer recht
speziellen Anwendung ist man doch noch eher "unter sich", und mit
genügend Aufwand bekommt man ohnehin jeden Schutz ausgehebelt, und
wenn der Aufwand im Nachprogrammieren besteht. Andere Möglichkeit:
wenn der Autor irgendwann keine Lust oder Zeit mehr hat, die Chips zu
verkaufen, released er die Firmware als Sourcecode oder notfalls
Binaries, nur meine o.g. Erfahrung lehrt, dass bei aufkommender
Lustlosigkeit oder sinkender Wirtschaftlichkeit einfach gecancelt
wird, nach uns die Sintflut.

Hey, komm runter.... !
Das was der Norbert da macht ist reines Privatvergnügen mit
Gewinnmöglichkeit. Der Mann macht das sicher nicht um zu (über)leben. Es ist
ein von Amateuren für Amateure gedachtes Projekt.
Wenn du was mit 20Jahre Support und Offenlegung aller Quellen willst, gründe
eine eigene Firma.
Ich glaube auch nicht, das zu deinem letzten 7er BMW alle Quellcodes der
un-zig Microcontroller mitgeliefert wurden. ;-))) Und den Quellcoden des
Betriebssystems mit dem du diesen Text hier geschrieben hast, liegt der dir
vor? Nein. Und der Quellcode zu deiner HiFi-Anlage, zum Handy und der
zur.... ach ich höre hier auf, was solls. Klar entsteht so mancher
Sondermüll. Aber ich glaube nicht, das das im Consumerbereich soooo ins
Gewicht fällt, ein 2Jahre altes Handy fliegt auch in die Tonne weil das neue
ja soooo schick ist. Im Amateurbereich besteht dagegen sogar die
realistische Chance, dass der Autor auch noch nach Jahren (so er am Leben
ist) mit kundigem Rat hilft.
Gruß
Guido

----------------------------------
www.Guido-Speer.de

 

[Lars Mueller]

Guido Speer wrote:

ja soooo schick ist. Im Amateurbereich besteht dagegen sogar die
realistische Chance, dass der Autor auch noch nach Jahren (so er am Leben
ist) mit kundigem Rat hilft.

Es bleibt auch noch die Frage, warum ein funktionierendes Konzept
urplötzlich zu Sondermüll werden sollte. Allenfalls besteht doch das
Risiko, daß er PIC kaputt geht und der ist in 20 Jahren eh fast
unbezahlbar. Bis dahin gibt es mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit
billigere und bessere Projekte.

Gruß Lars