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Thema: 1s aus 77,5 kHz anstatt 207 kHz

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Frage 1s aus 77,5 kHz anstatt 207 kHz

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    Hallo!

    Ab 1.1.2015 wurden alle deutsche Langwellensender entgültig abgeschaltet. Um weiterhin Referenzzeit 1s (1000 x 1ms) für meinen lange her gebastelten Frequenzzähler zu haben, die bisher aus DLF 207 kHz "erzeugt wurde" (http://www.roboternetz.de/community/...enzz%C3%A4hler ), möchte ich auf DCF 77,5 kHz umsteigen.

    Dafür habe ich mir skizierte Lösung ausgedacht und möchte Euch um Überprüfung bitten um unnötige Fehler beim Basteln zu vermeiden.
    Code:
                                   Aktuell
    
                  |    .-----------.     .-----------.
          Ferrit- =    |    DLF    |     | Frequenz- | 1ms
          antenne = -> | Empfänger | --> |  teiler   | -->
                  =    |  207 kHz  |     |  207 : 1  |
                  |    '-----------'     '-----------'
    
                                               |
                                               |
                                  Geplannt     V
    
                  |    .-----------.     .-----------.
          Ferrit- =    |    DCF    |     | Frequenz- | 1ms
          antenne = -> | Empfänger | --> |  teiler   | -->
                  =    |  77,5 kHz |     |  77,5 : 1 |
                  |    '-----------'     '-----------'
                            /                /
                          /                /
                        /                /
                      /                /
                    /                < +---------+    XOR
                  /    .-----------.   | .-----. |    ___
                <      | Frequenz- |   +-|D   Q|-|---\\  \    1ms
         77,5kHz --+-> |  teiler   | --> |>   _| |    ||  |-+-->
                   |   |   77 : 1  |     |  R Q|-+ +-//__/  |
                   |   '-----o-----'     '--o--'   |        |
                   |         |              |      |        |
                   |         +--------------+------|--------+
                   |                               |
                   +-------------------------------+
    
    (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
    Vielen Dank fürs Anschauen und Beurteilung im voraus !
    Geändert von PICture (06.01.2015 um 16:07 Uhr)
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Die Funktion hängt zumindest davon ab, wie der 1:77 Teiler realisiert ist. So etwas würde ich besser vorher simulieren. Ein ganz sauberes 1 ms Signal gibt das so jedenfalls nicht.

    Besser wäre es das Signal erst einmal per PLL hoch zu setzen (z.B. mal 2) und dann durch 155 zu teilen. Der PLL könnte auch kurzzeitige Signalschwankungen ausgleichen / filtern, so dass die Qualität insgesamt besser werden dürften. Je nach Aufbau wäre der PLL Teil des Empfängers. Die 77,5 kHz sind zwar sehr genau, aber für sehr kurze Zeiten ggf. sogar schlechter als der VCO im 74HC4046.

    Für ein richtig gutes Signal würde der PLL einen VCXO nutzen und dann von z.B. 8 MHz runter teilen. Passend wäre dazu ein PLL mit digitaler Regelschleife, wegen der sehr langen Zeitkonstante im Bereich Stunden.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Vielen Dank Besserwessi, dann kann ich es aufbauen und anpassen.
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  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,

    1ms wirds als Periode schon werden, aber das das Tastverhältnis ist nicht genau 50/50.
    Da der Zähler aber sowieso nur eine Flanke auswerten wird, spielt das keine Rolle.


    Die PLL wirkt als sehr schmalbandiges Filter. Die PLL kann dann eben auch fehlende Perioden im DCF-Signal überbrücken und Störspitzen austasten. Andernfalls fehlt da mal ein Impuls am Teilereingang oder es ist da einer zu viel.

    Da das DCF-Signal konstant ist, muss der Fangbereich der DLL nur so weit gewählt werden, dass er die Drifts des 4046 ausgleichen kann.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo Peter(TOO),

    Danke sehr für Deine wichtige Bemerkungen !

    Ich mag einfachste Lösungen (kein PLL) und das wäre tatsächlich am einfachsten im Frequenzzähler die verdoppelte Frequenz vom DCF Träger (77,5 kHz) durch 155 anstatt bisher 207 Teilen:
    Code:
                              XOR
                                __  155kHz .-----------.
         77,5kHz >--+---------\\  \        | Frequenz- | 1ms
                    |  ___    | |  |------>|  teiler   |----->
                    +-|___|-+-//__/        |  155 : 1  |
                        R   |              '-----------'
                           ---
                         C ---
                            |
                           ===
                           GND
    
                    ___     ___     ___     ___
         77,5kHz  _|   |___|   |___|   |___|   |__
    
                    _   _   _   _   _   _   _   _
         155kHz   _| |_| |_| |_| |_| |_| |_| |_| |
    
    (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
    Geändert von PICture (11.01.2015 um 10:54 Uhr)
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  6. #6
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    Das Signal direkt vom DCF77 ist als Ref. eher noch nicht zu gebrauchen. Dafür sind da einfach zu viele Schwankungen drauf, unter anderem die Modulation. Wenn da ein Filter nicht perfekt abgestimmt ist, wird aus einer Am Modulation dabei auch eine Phasenmodulation. Für ein brauchbares 1 ms Signal taugt es so direkt also noch nicht. Für weniger als 1 kHz kann man dann auch gleich Teilen.

    Für den Test/Abgleich eines Zähler kann man den auch gleich die 77,5 kHz messen lassen. Für den normalen Betrieb hat man einen Quarz.

    Wenn man so einen Sender als Ref. Takt nutzen will, kommt man praktisch nicht um den PLL herum, selbst wenn man direkt beim Sender um die Ecke ist und mit der Ferriteantenne und Spannungsteiler direkt auf TTL gehen kann. Auf kurzer Zeitskala hat schon der Sender viel Phasenrauschen / Modulation. Es könnte natürlich sein das die Empfängerschaltung schon so einen PLL drin hat, den man nur nicht sieht.

  7. #7
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    Zitat Zitat von Vikipedia
    http://de.wikipedia.org/wiki/DCF77 Das Trägersignal von 77,5 kHz ist in Frequenz und Phasenlage mit der steuernden primären Atomuhr synchronisiert und besitzt deshalb nur geringe Abweichungen von der Sollfrequenz. Über einen Tag sind dies weniger als relativ 2 · 10−12, im Mittel über 100 Tage um weniger als relativ 2 · 10−13.
    Für mich ist es sicher genug genau, weil mein Frequenzzähler nur bis 1 GHz ±1 kHz messen kann.

    Hoffentlich könnte man ein IC für FM Radio aus der Serie TDA7XXX: http://search.datasheetcatalog.net/key/FM+RADIO+CIRCUIT mit genau auf 77,5 kHz umgestimmter IF Frequenz verwenden.

    Voraussichtlich möchte ich das DCF Signal aus Antenne auf Ø 16 x 100 mm Ferritstab: http://www.ebay.de/itm/361083095198?...%3AMEBIDX%3AIT (mit L = ca. 660 µH und parallel C = 6800 pF) bei unbestücktem Oszillator auf "rf input" anlegen und verstärktes am Ausgang von "i.f. filter" abnehmen.

    Um Rückkopplung mit Ferritantenne zu vermeiden wird der DCF Empfänger, wie bisher, um 10 m vom Frequenzzähler entfernt und mit ihm per geschirmtes Kabel verbunden (z.B.: http://www.pollin.de/shop/dt/Nzc1NzM...irmt_10_m.html .)

    Sollte es so nicht gehen, dann werde ich im vorhandenem DLF Empfänger aus dem Link in erstem Beitrag nur den Cf im Schwingkreis für 77,5 kHz vergrössern, weil der DLF Komparator unselektiv ist.
    Geändert von PICture (14.01.2015 um 19:02 Uhr)
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  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo

    Vielleicht reden da zwei aneinander vorbei.

    Besserwessi hat schon recht, fuer kurzzeitige Messungen ist DCF77 recht ungenau.

    Gruesse
    Ich bin keine Signatur, ich putz hier nur ....

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