Hallo, ich bin gerade an der Entwicklung eines Frequenzzählers. Als Referenztakt würde ich evtl. einen OCXO bekommen ( Typ nicht genau bekannt). Nun haben fast alle OCXO´s einen Tuning-Input. Meine Frage: Wie muss ich diesen Pin beschalten um eine möglichst große Stabilität der justierten Freuqenz zu erreichen? (Kalibriermöglichkeit an Hochschule vorhanden) Wie stabilisiere ich die Refernzspannung des Tuning-Potis? Was passiert wenn ich dne PIN "offen" lasse? mfg Benedikt Lippert
Hallo, ich habe 2 Mal jeweils ca. 20V aus einem Minitrafo auf je eine Schiene aus 7818-> 7815 -> 7812 -> 7808-> 7805 auf einmal die Ub für den Oszillator und einmal mit einem temperaturstabilen Einstellregler gegen Masse für den Einstellpin genommen. Das funktioniert sehr ordentlich. Als Filter habe ich vor jedem 7818 jeweils ein L-C-L Glied aus 15µ MKP, dann 10H und wieder 15µ MKP. Ist zwar übelst groß, die Frequenz steht aber wie eine "1". Ich kann aber auch nur 10stellig messen mit dem G-2005.510. Die Dinger im Anhang gibt es bei Ebay USA für ca. 2€, echt super.
Einige OCXOs führen ihre stabilisierte Betriebsspannung nach draußen. Die kannst du dann für das Poti verwenden. Bei meinem Isotemp-Klumpen heißt der Ausgang „reference voltage“.
Egon schrieb: > ich habe 2 Mal jeweils ca. 20V aus einem Minitrafo auf je eine Schiene > > aus 7818-> 7815 -> 7812 -> 7808-> 7805 Was für eine Krampflösung. Unnötiger Aufwand und Bauteile grenzwertig ausglegt. Datenblatt ansehen hilft. 7818-> 7812 -> 7805 wäre da schon besser. Wenn man denn schon eine "Längsreglerheizanlage" bauen will.
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Die übliche Beschaltung ist ein 20 kOhm (Spindel-)Trimmer. Bild (C)2000 C-MAC Crystal Product Data Book 2000
Ich habe absolut keine Nachteile bei 14mA durch diese "Kette" bemerkt, die 20mA aus dem Datenblatt bei meinem Teil sind wohl recht "fortschrittlich" geschätzt. Jeder Regler hat seine 3V und ist glücklich dabei, und heizen tut da garnichts, alles absolut "cool". Einfach mal ausprobieren.
@ Egon: Das gibt wohl (abgesehen von Temperatur-Effekten) eine beinhart-stabile Betriebsspannung! Da bleiben aber -0,8 mV / K. Diese K1602T... scheinen mir aber eher TCXOs mit ganz ordentlichen Werten zu sein, wobei nicht ausgesagt wird, ob die +/-7 ppm eher von der Spannung oder der Temperatur ausgehen... Die Frage zielte aber auf die Stabilisierung der Stell- spannung eines OCXOs!
PS: Egon schrieb: > bei 14mA OCXOs sind für die Stromversorgung recht versoffene Gesellen. Bei 3,3 V sind beim Einschalten 0,7 A nicht ungewöhnlich. Und die Referenzspannung sollte man natürlich dem temperaturstabilisierten OCXO entnehmen. So steht es ja auch im Datenblatt.
@ o.O So steht es im Datenblatt des von o.O gewählten OCXOs. - Leider gibt es auch ne Menge OCXOs ohne Uref-Ausgang. Bei denen wird meist ein Spindeltrimmer (10 bis 20 kOhm) von U+ nach Masse empfohlen. Dies sollte bei ordentlich stabil gehaltener Versorgungsspannung (ein Spannungsregler NUR für den OCXO, von mir aus auch eine Zweier-Kaskade) auch ausreichen, da sich nach der Aufwärmphase eine recht stabile Stromaufnahme einstellt, womit keine nennenswerte Rückwirkung auf die Einstellspannung mehr gegeben ist. Was in der Aufwärmphase passiert, ist doch schnurzpiepegal.
Also das im Datenblatt ist ein Temperaturkompensierter Oszillator, der zusätzlich eine Frequenzverstellung durch eine Steuerspannung hat. Das ist aber eine ganz andere Liga als ein OCXO. Ein TCXO hält so etwa 1ppm Fehlergrenzen ein, wenn er sehr gut ist. OCXO's fangen bei 0,1ppm = 10exp -7 an, also Faktor 10 besser, dafür haben sie einen wesentlich höheren Stromverbrauch als ein TCXO, bedingt durch die Heizung auf eine möglichst konstante Temperatur. Der Tuning-Input führt im Allgemeinen an Kapazitätsdiode(n), mit denen man eine Feinkorrektur der Frequenz durchführen kann. Wenn er nicht benötigt wird, darf man ihn nicht an Null legen, da hätten die Kapazitätsdioden keine Vorspannung. Man sollte da eine möglichst konstante Spannung nehmen, also eine Referenzspannung z.B mit einem TL431 (oder besser) erzeugt. Meistens liegt der Tuning input sowieso an einem 20-turn-trimmer, der an Referenzspannung gelegt wird. Hauptaufgabe des tuning-input ist aber, als Eingang einer Regelspannung zu dienen. So kann man den TCVXO oder den OCVXO an die präzisere Frequenz von DCF oder von GPS anbinden.
Hallo Benedikt, wenn der OCXO, den Du bekommen sollst, selbst keine Referenzspannung für ein externes Trimmpotentiometer bereitstellt, solltest Du einen der üblichen Präzisionsspannungsregler wie beispielsweise REF195 oder LH0070 ins Auge fassen. Es gibt außer diesen beiden auch noch einige andere Typen - wichtig ist vor allem die Stabilität der Ausgangsspannung bei Temperaturschwankungen. Falls Dir die Ausgangsspannung dann noch zu stark von eventuellen Schwankungen der Eingangsspannung abzuhängen scheint, kannst Du eine zusätzliche Vorstabilisierung spendieren - entweder mit einem LM317 oder noch simpler mit der altbekannten Schaltung aus Transistor und Zenerdiode.
Hallo, Danke für eure Antworten. Wurde leider nicht per E-mail darüber informiert, dass ihr schon so fleißig antwortet. Sorry! Hab inzwischen genaue Daten des OCXO´s http://www.isotemp.com/standard%20specification/131-1003.pdf Dieser Typ hat leider keine Referenzspannung und braucht zum Aufwärmen ~800mA. Ich werde dem OCXO ein eigenes Netzteil mit einem Trafo 10 - 15 VA spendieren. Siebung durch LC-Filter. Reicht es nach dem Trafo zu sieben, oder sollte ich vor dem Trafo schon entstören? Die Betriebsspannung werde ich mit Linearreglern erzeugen. Evtl. 2-Stufig. Reichen hier die üblichen Bekannten ( 7805 oder Low-Drop-Typen)? Die Referenzspannung wird von einem LT1019-5 bereit gestellt. Die Tuning-Spannung wird dann durch ein 25-Gang-Cermet Poti eingestellt. Um den Einstellbereich kleiner zu machen, begrenze ich den Bereich des Potis mit Hilfe von Widerständen ( Low TK) des Potis auf 2V-3V. Dann wirken sich Änderungen des Potis nicht so arg aus. Hoffe, dass dieser Bereich für den späteren Abgleich ausreicht, ansonsten muss ich nachbessern. Gibt es für solche zwecke Potis mit niedrigem TK? Danke! mfg Benedikt
Hallo, mir ist bei weitern Planungen noch eine Idee gekommen. Da ich im Moment als Refernztakt die 10 MHz habe kann ich ein max. 7 Signifikante Stellen am Freuquenzgenerator erzeugen. Um höhere Auflösung zu erziehlen muss ich entweder eine längere Messzeit wählen, oder die Referenzfrequenz erhöhen. Nun meine Frage: Wie hoch ist der techn. Aufwand um per PLL o.ä. aus den 10Mhz des OCXO, ein 20 oder 30 Mhz-Signal zu erzeugen? Natürlich muss diese bezühlich Jitter etc. ähnlich gut wie der OCXO sein, sonst bringt mir das auch nichts. mfg Benedikt
In bezug auf die Auflösung bei der Frequenzmessung wären da die Ansprüche an den Jitter garnicht so hoch. Eine Vervielfachung durch Oberwellenbildung (Verzerrung + Filter) ginge da genausogut wie eine PLL mit einem Standard-IC. Das gäbe nur eine geringe Unruhe in der Anzeige eines Zählers. Bei Frequenzaufbereitungen wirds aber schwieriger: Da muss der zu synchronisierende hochfrequente Oszillator die hohe spektrale Reinheit haben. Das ist mit der Kurzzeitkonstanz des Oszillators verknüpft. Der Referenzoszillator sorgt nur für die Langzeitkonstanz und Genauigkeit der Frequenz. Dessen Jitter kann man vom hochfrequenten Oszillator fernhalten. Prinzip: Der hochfrequente Oszillator ist eigentlich selbst gut genug. Die Rerenzfrequenz (10MHz) korrigiert nur die langsamen Abweichungen.
Hallo, Im Prinzip muss ich eine PLL aufbauen, deren Hochfrequenzoszillator eine hohe Kurzzeitkonstanz hat, oder? Wie realisiert man so etwas? Diskret mit Schwingkreis und Varicap, oder lieber auf einen fertigen IC gehen? Das Prinzip der Oberwellenerzeugung durch Verzerrung hört sich Interessant an. Wenn ich einen "guten" Filter für 30 Mhz oder 50 Mhz aufbaue, sollte sich aus dem 10Mhz-Rechteck doch ein brauchbares Signal erzeugen lassen. Verzeit mir meine Blauäugigkeit, bin in diesem Bereich no etwas unerfahren^^. Mfg Benedikt PS: Wenn sich diese Thema weiterentwickelt werde ich einen neuen Thread aufmachen!
Oberwellenerzeugung: Das Filter 30Mhz oder 50MHz hat auf das Ausgangssignal wenig Einfluss, es soll nur die beim Vervielfachen mit entstehenden Nebenwellen entfernen. Normale LC-Schwingkreise reichen da aus. Bei hohen Vervielfachungsfaktoren (>10 ?)wird dann das aus dem 10MHz vervielfachte Signal schlechter als das von einem HF-Oszillator erzeugte. Sei vorerst mit den 10MHz und den maximal 5 Oberwellen zufrieden, höhere Ansprüche braucht man erst später. Außerdem ist es schwierig, höhere Normalfrequenz als 10MHz an die anderen Geräte zu verteilen. Eine Übergabe auf dem Niveau von 50MHz ist da schon problematisch.
Hallo, Der OCXO wird in den Frequenzzähler integriert. Als externen Takt würde ich die 10 Mhz lassen nur intern wäre eine höhere Frequenz ( 50Mhz) für den Zähler besser. Meine Idee zur Freuquenzvervielfachung: Takt des OCXO´s über ein TTL Gatter (74AC...) puffern, um ein schön steiles Rechteck zu bekommen. Danach einen Filter(Bandpass) für 50 Mhz. Nun muss ich ja wieder auf ein TTL-Signal für die Zählerlogik zurück. Dazu sind mir zwei wege eingefallen. 1. Einfach einen Komparator nachschalten 2. Verstärker und Logik-Gatter mit Schmitt-Trigger-Input ( 74AC...) Die erste Lösung ist natürlich Schaltungstechnischer der geringere Aufwand. Wie schwer ist es einen Filter für 50Mhz auszulegen, bzw. welche Trennschärfe etc. sollte dieser haben, damit mein Vorhaben gut funktioniert? Kann man einen handelsüblichen 50Mhz-Quarz als Filter missbrauchen? mfg Benedikt Lippert
Bei einem Normal einen Quarz als Filter zu verwenden wird in Fällen gemacht, in denen ein extrem geringer Jitter erstrebt wird. Also man kann, aber: Für reine Frequenzmessung ist das wohl zu viel Aufwand. Bei der Oberwellenerzeugung mit LC-Kreis sollte der Schwingkreis natürlich möglichst hohe Güte haben. Nur haben bei 50 MHz natürlich die Folgestufen recht niedrigen Eingangswiderstand. Ich habe so einen Vervielfacher 10M/50M noch nie aufgebaut, stelle mir aber das Vorgehen so vor: Schwingkreis mit Spule 10x10mm Grundfläche, wie sie im TV-Empfänger für die ZF verwendet wird. etwa 27pF Kreiskapazität, Windungen so im Bereich 10 - 15, hängt natürlich vom Kern ab. Auskoppelwicklung 1/3 bis 1/4 der Hauptwicklung. Ein Transistor (BF199 oder so, für TV-ZF)als Vervielfacherstufe. Kleinen Emitterstrom einstellen, nur die Flanken des 10 MHz Rechteck sollen den Transistor öffnen. Mit kleinem C ( 4p bis 10p)die Rechteckspannung an die Basis geben, das kleine C soll differenzierend wirken. Dann eben den Schwingkreis auf Resonanz bringen. Mit etwas Glück hat man an der Auskoppelwicklung so viel Spannung, dass der Zähler richtig arbeitet. Die Güte des LC-Kreises wird wohl nicht größer als 20 werden, das wird gerade noch für einen Zählbetrieb ausreichen. Bei 50 MHZ gibts nix "einfach Komparator nachschalten". Da muss man sich mit einer übersteuerten Verstärkerstufe zufrieden geben. Oder mit einem Schmitt-Trigger, falls es in der 74AC-Reihe so etwas gibt.
Hallo, @Peter R Was meinst du mit 10x10mm Grundfläche der der Spule? Ein Schalenkern in der Größe, oder einen Ringkern? Wenn ich deine Schaltung noch mal grob beschreiben darf, zur Kontrolle ob ichs richtig verstanden habe. Ein Übertrager mit einer Hauptwicklung, die mit einer Prallelkapazität einen Parallelschwingkreis(fres=50mHz) aufbaut, der durch eine Transistorstufe mit den 10Mhz angeregt wird. Das Signal wird dan über eine Auskoppelwicklung ausgekoppelt. Im Prinzip also eine Art Resonanzwandler, wenn mans auf ein Schaltnetzeil beziehen würde. Diese Variante würde mich rein technisch sehr interessieren, jedoch weis ich nicht obs sicher zu realisieren ist. Ich bin im Besitz von High-Speed Komparatoren, die 80Mhz+ machen. Würde es dann nicht einfach reichen, einen LC-Filter nach einem TTL-Gatter zu schalten. Und die 50Mhz-"Sinus" dann über diesen Komparator schicken. In pspice funktioniert die Schaltung im schnellen Aufbau. Dabei hab ich jedoch noch keine parasitären Kapazitäten mit eingefügt. PS. Die Seite schau ich mir morgen mal an. mfg Benedikt
Das mit 10x10 ist ein einfacher Spulenkörper mit Gewinde-Ferritkern und Blechhaube, wie sie in jedem TV-Gerät verwendet werden (wurden). Der Unterschied zum Resonanztransformator besteht nur insoweit als dass die Induktivität einstellbar ist. Wenn man hat, kann man an die Auskoppelwicklung auch einen Komparator anschließen.
Benedikt Lippert schrieb: > mir ist bei weitern Planungen noch eine Idee gekommen. > Da ich im Moment als Refernztakt die 10 MHz habe kann ich ein max. 7 > Signifikante Stellen am Freuquenzgenerator erzeugen. > > Um höhere Auflösung zu erziehlen muss ich entweder eine längere Messzeit > wählen, oder die Referenzfrequenz erhöhen. Oder noch einmal nachdenken, wieso du nur sieben Stellen bekommst. ;) Nach deiner Logik bräuche man ja für 12 signifikante Stellen bei 1s Torzeit, wie bei aktuellen Messgeräten, astronomische Frequenzen… Falls du eine konkrete Schaltung für einen Zeitinterpolator möchtest: http://www.ko4bb.com/dokuwiki/doku.php?id=precision_timing:pictic Wieso das funktioniert und wie man generell genauer misst, kannst du z.B. in alten HP-Journalen nachlesen, wo sie voller Stolz ihre vor 30 Jahren aktuellen Produkte mit Schaltungsdetails vorgestellt haben: http://www.hpl.hp.com/hpjournal/journal.html Heft Sept. 1980, Seite 23 beschreibt den Zeitinterpolator, spätere Hefte andere Methoden. Allgemein gibt es noch mehr Verfahren, um den bei der Messung entstehenden Restfehler zu quantifizieren (google: time to digital, durch die Masse an Ergebnissen durcharbeiten), aber diese Zeitinterpolation scheint halbwegs einfach und präzise zu sein. Leider bin ich nicht im Bilde, ob man nicht auch die Zellen in einem CPLD als Verzögerungsleitungen mit definierter Länge missbrauchen kann und somit eine präzise Verzögerungsleitung mit vielen Anzapfungen bekommt. Das wäre mit Hobby-Mitteln dann auch noch zu realisieren und ein Baustein für einen digitalen T2D-Konverter.
Hallo, danke für die Antworten. Das Prinzip der Interpolation klingt prinzipiell einfach, jedoch weis ich nocht nicht wie es sich in meinem Falle speziell umsetzen lässt. Interessant wäre es sicherlich. Im Moment schwebt mir ein extra CPLD zur Steuerung und Zeitmessung der Interpolation vor, da der Haupt-Zähler schon voll ist. Im Prinzip muss diese Extra-Schaltung ja nur denn Offset der Gate-Signalflanke zur Signalspannung messen. Die eigentliche Messung erledigt dann der andere CPLD. Werde mir mal Gedanken zur Realisierung machen und dann evtl. einen extra Post aufmachen. mfg Benedikt mfg Benedikt
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