Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 20 HZ Rechtecksignal erzeugen


von Michi M. (rubbernose)


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Hallo,

ich habe gleich zwei Probleme:

1. ich brauche ein exaktes 20 Hz Rechtecksignal (TTL)
2. habe gerade ein Brett vorm Kopf

Mir schwebt sowas vor:
www.jb-electronics.de/html/elektronik/digital/d_takt2.htm
Leider nur mit 1 Hz.
Wie bekomme ich sowas mit 20 Hz hin?
Mit den anderen Pins lassen sich nur 1/16 und 1/32 sec realisieren.
Mit einem anderen Quarzen finde ich auch nix passendes.

Wie bekomme ich 20 Hz hin?

Wer kann helfen?


P.S.: Es muß quarzgenau und digital sein! Mit dem 555 komme ich nicht 
weit.

von tk (Gast)


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Wenn das keine Aufgabe ist und nicht in die Massenfertigung soll, kommst 
du mit Quarz +uC warscheinlich mit weniger Aufwand und Platzbedarf 
durch.

von Michael Larson (Gast)


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2048000 Quarz(Oszillator) : 10:10:1024
:10 mit einem 74HC390

von Anja (Gast)


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Michi Müller schrieb:
> Mit einem anderen Quarzen finde ich auch nix passendes.

Nimm einen 3,2768 MHz Quarz und einen CD4060. Damit hast Du 200 Hz an 
Q14.
Du brauchst nur noch einen Teiler / 10. z.B. einen CD4018.

Gruß Anja

von hp-freund (Gast)


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3,2768MHz Quarz an 4060 auf 200Hz teilen und einen hc90 :5:2

für 50/50 Takt

von Die Zeit (Gast)


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Michi Müller schrieb:
> ein exaktes 20 Hz Rechtecksignal

Ein Quarz ist so exakt nun auch nicht. Wie genau brauchst du es denn?

von Jannis C. (kabelwurm)


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Hallo,
Wie wärs mit einem Quarzozillator?
Gruß Jannis

von hp-freund (Gast)


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Die Zeit schrieb:
> ein exaktes 20 Hz Rechtecksignal

Soll doch 50% L und 50% H heißen oder?

von Harald Wilhelms (Gast)


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Die Zeit schrieb:
> Michi Müller schrieb:
>> ein exaktes 20 Hz Rechtecksignal
>
> Ein Quarz ist so exakt nun auch nicht. Wie genau brauchst du es denn?

Man könnte natürlich auch ein Rubidium-Normal passend runterteilen.
Kost ja heuzutage nichts mehr:
http://cgi.ebay.de/10MHz-Rubidium-Frequenzstandard-Atom-frequenznormal-/300591805671?pt=Mess_Pr%C3%BCftechnik&hash=item45fcaaf4e7
:-)
Gruss
Harald

von Knut (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Kost ja heuzutage nichts mehr:
> Ebay-Artikel Nr. 300591805671

unglaublich. Ich würde aber trotzdem zum µC greifen und mit Prescaler 
und co. den Takt erzeugen. Leider wissen wir ja immer noch nicht wie 
genau es denn sein muss.



Knut

von Harald Wilhelms (Gast)


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Knut schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Kost ja heuzutage nichts mehr:
>> Ebay-Artikel Nr. 300591805671
>
> unglaublich. Ich würde aber trotzdem zum µC greifen und mit Prescaler
> und co. den Takt erzeugen. Leider wissen wir ja immer noch nicht wie
> genau es denn sein muss.

Ich denke, ein Quarzoszillator plus Teiler ist möglicherweise
genauer. Zumindest nicht schlechter als ein uC. Man muss nicht
alles mit aller Gewalt mit uCs aufbauen.
Gruss
Harald

von Michi M. (rubbernose)


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Hmmm, muß mir erst mal alle Möglichkeiten zusammen suchen. Was am 
einfachsten ist und so...
Die Genauigkeit sollte so sein, daß pro Tag nicht mehr wie einige 
Sekunden an Fehler auftauchen.

Danke an Alle!

von Marek N. (Gast)


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Ok,

ein Quarz mit 10 ppm Genauigkeit resultiert in weniger als 1 Sekunde pro 
Tag.
25 ppm entsprechend 2,16 Sekunden.
50 ppm dann so 4,32 Sekunden pro Tag.
Genau genug?

Beste Grüße, Marek

von Jobst M. (jobstens-de)


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Netzfrequenz gleichrichten (100Hz) und durch 5 teilen (z.B. 4017)


Gruß

Jobst

von Dietrich L. (dietrichl)


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Marek N. schrieb:
> ein Quarz mit 10 ppm Genauigkeit resultiert in weniger als 1 Sekunde pro
> Tag.
> 25 ppm entsprechend 2,16 Sekunden.
> 50 ppm dann so 4,32 Sekunden pro Tag.

... wobei die Oszillatorschaltung auch noch einiges an Fehler machen 
kann. Logik-Schaltkreise sind da manchmal recht mies. Wenn man eine 
kalkulierbare Genauigkeit will, sollte man einen fertigen 
Quarzoszillator nehmen.

Gruß Dietrich

von Beobachter (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Netzfrequenz gleichrichten (100Hz)

Gleichgerichte Spannung hat 100Hz ?

von procter (Gast)


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Nö, nicht unbedingt.
Das gibt nur 100 Hertz, wenn 50 Hertz aus der Dose kommen.

von Andrew T. (marsufant)


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Knut schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Kost ja heuzutage nichts mehr:
>> Ebay-Artikel Nr. 300591805671
>
> unglaublich.


Es liegt an den vielen Mobilfunkstationen in China, da kommt der 
Nachschub her.

Diese Rb-Normale sind wirklich fein.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Beobachter schrieb:
> Gleichgerichte Spannung hat 100Hz ?

Nein. Nicht unbedingt. Vor allem nicht gleichgerichtete 
Batteriespannung.
Aber gleichgerichtete NETZspannung hat hier in Europa zumindest 100Hz.


Gruß

Jobst

von Ich (Gast)


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@Beobachter
Er meint gleichgerichtet, aber noch nicht geglättet.

von Seltener Gast (Gast)


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Jobst M. schrieb:

> Aber gleichgerichtete NETZspannung hat hier in Europa zumindest 100Hz.

Zumindest dann, wenn man zum Gleichrichten mindestens 2 Dioden 
verwendet. ;-)

von Knut (Gast)


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Ich schrieb:
> Er meint gleichgerichtet, aber noch nicht geglättet.

Selbst dann hat sie noch 100Hz, eben nur sehr kleine Amplitude :-)

von Selt Same Voegel Hier (Gast)


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V ! 100

von Ralf (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Netzfrequenz gleichrichten (100Hz) und durch 5 teilen (z.B. 4017)
Mist, da war einer schneller

procter schrieb:
> Das gibt nur 100 Hertz, wenn 50 Hertz aus der Dose kommen.
Die 50Hz sind erstaunlich stabil.

Das müssen sie auch sein, weil Europaweit Leistung eingespeist wird, was 
nur geht, wenn die synchron laufen.

Ich meine, dass die Netzfrequenz langfristig auf weniger als 1ppm 
schwanken darf.

Leider schwankt sie aufgrund der Signaldeformation kurzfristig mehr, 
sodass man keinen guten Takt daraus gewinnen kann.

Zur Zeitmessung und Zählung reicht das aber.

Jeder Quarz läuft ja temperaturabhängig weg.


Wie funktioniert eigentlich dieses Rubidiumnormal?

von Harald Wilhelms (Gast)


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von Ralf (Gast)


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Wenn ich die Daten richtig lese und rechne, dann jittert das mit weniger 
als 0,005 ppm pro einzelnem Takt, verzählt sich innerhalb eines Tages um 
maximal 50us und altert in 20 Jahren nur um wenige ms.

Das Ding hole ich mir.

Aber wie sieht es aus mit der Strahlung? Ist das Sondermüll?

von Harald Wilhelms (Gast)


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Ralf schrieb:
> Wenn ich die Daten richtig lese und rechne, dann jittert das mit weniger
> als 0,005 ppm pro einzelnem Takt, verzählt sich innerhalb eines Tages um
> maximal 50us und altert in 20 Jahren nur um wenige ms.

Diese Normale "altern" nicht wie Quarze. Allerdings lecken die
Kammern mit dem Rubidium etwas, sodas irgendwann die sichere
Funktion nicht mehr gegeben ist. Als "echtes" Zeitnormal sind
sie aber auch nicht geeignet; da nimmt man Cäsium(bis zur
Ablösung durch sog. optische Uhren)

> Das Ding hole ich mir.
>
> Aber wie sieht es aus mit der Strahlung? Ist das Sondermüll?

Meinst Du, überall wo Atom dran steht, ist besondere Gefahr?
"Sondermüll" ist es allerdings auf Grund der Elektrogeräte-
Verordnung. Du kannst übrigens auch abwarten, bis einer der
GPS-Satelliten mal runterfällt. Da sind auch Rubidium-Uhren
drin. :-)
Gruss
Harald

von Michael (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Du kannst übrigens auch abwarten, bis einer der
> GPS-Satelliten mal runterfällt.

Kann man die Dinger nicht auch vorher schon Nutzen, indem man über das 
PPS Signal eines GPS Empfängers mit einer PLL stabile 20 Hz erzeugt?

von Ralf (Gast)


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Die Sateliten bewegen sich doch, dass muss man sicher herausrechnen. 
Oder sind die GPS-Sateliten geostationär?

von Harald Wilhelms (Gast)


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Ralf schrieb:
> Die Sateliten bewegen sich doch, dass muss man sicher herausrechnen.
> Oder sind die GPS-Sateliten geostationär?

Da muss man noch einiges anderes rausrechnen, dank der Relativitäts-
theorie. Wenn die optischen Uhren kommen, spielt es schon eine Rolle,
ob die auf dem Tisch oder auf dem Fussboden stehen.
Gruss
Harald

von John (Gast)


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Ralf schrieb:
> Die Sateliten bewegen sich doch, dass muss man sicher herausrechnen.
> Oder sind die GPS-Sateliten geostationär?

Die befinden sich in ca. 20000 km Höhe und haben eine Umlaufzeit von ca. 
12 Stunden.

von launebär (Gast)


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mal ganz doof gefragt
warun nicht ne billige funkuhr nehmen die pinns am display ausmessen
bis man den sekunden blinktakt gefunden hat
noch auf 20 hz runterteilen und ende iss

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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launebär schrieb:
> mal ganz doof gefragt

Mal "ganz doof" gentwortet:

> warun nicht ne billige funkuhr nehmen die pinns am display ausmessen
> bis man den sekunden blinktakt gefunden hat
> noch auf 20 hz runterteilen und ende iss

Dazu müsstest du durch 0,05 teilen und dafür brauchst du ne PLL...

von Harald Wilhelms (Gast)


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launebär schrieb:
> mal ganz doof gefragt
> warun nicht ne billige funkuhr nehmen die pinns am display ausmessen
> bis man den sekunden blinktakt gefunden hat
> noch auf 20 hz runterteilen und ende iss

Da wird die Kurzzeitstabilität auch nicht besser als mit einem Quarz 
sein.
Unabhängig davon: Michi ist ja mit der Stabilität eines einfachen
Quarzoszillators anscheinend zufrieden.
Gruss
Harald

von Michael (Gast)


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Ralf schrieb:
> Die Sateliten bewegen sich doch, dass muss man sicher herausrechnen.
> Oder sind die GPS-Sateliten geostationär?

Da GPS auch in den Polarregionen funktioniert, können die nicht 
geostationär sein.
http://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System

Was soll man da noch herausrechnen? Die Position und Zeit, die der 
Empfänger ausgibt,  s i n d  fertig gerechnet.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Michael schrieb:
> Ralf schrieb:
>> Die Sateliten bewegen sich doch, dass muss man sicher herausrechnen.
>> Oder sind die GPS-Sateliten geostationär?
>
> Da GPS auch in den Polarregionen funktioniert, können die nicht
> geostationär sein.
> http://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System
>
> Was soll man da noch herausrechnen? Die Position und Zeit, die der
> Empfänger ausgibt,  s i n d  fertig gerechnet.

Ja, unter Berücksichtigung der relativistischen Zeitdehnung.
Gruss
Harald

von Seltener Gast (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:

> Ja, unter Berücksichtigung der relativistischen Zeitdehnung.

Und auch unter Berücksichtigung der sich aus der allgemeinen 
Relativitätstheorie ergebenden Blauverschiebung im Gravitationsfeld. 
Dieser Effekt ist der Zeitdilatation entgegengesetzt und größer als 
diese, sodass aus der Sicht eines Beobachters auf der Erde die Uhren auf 
den GPS-Satelliten sogar schneller gehen als nach 
nicht-relativistischen Erwartungen.

http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/rel.html

von Michi M. (rubbernose)


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Hallo.
Die ersten 4 Antworten haben mir schon weiter geholfen.
Ich werde mal Anjas Vorschlag probieren.
Das mit dem µC scheidet aus (müsste ich erst lernen).

Der Rest war zwar interessant, hatte mit der eigentlichen Frage nix zu 
tun.
Trotzdem: vielen Dank an Alle für die Infos!

von Reinhard Kern (Gast)


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Michi Müller schrieb:
> Das mit dem µC scheidet aus (müsste ich erst lernen).

Das nützt sowieso kaum was, das Problem, dass der Quarz nicht ganzzahlig 
auf 20 Hz heruntergeteilt werden kann, besteht ja auch beim Prozessor. 
Es ginge nur näherungsweise.

Für deine Schaltung bräuchtest du einen Quarz mit 5,243 MHz (Abgriff an 
Q18), aber den gibt es nicht ab Lager.

Gruss Reinhard

von Jobst M. (jobstens-de)


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Reinhard Kern schrieb:
> Das nützt sowieso kaum was, das Problem, dass der Quarz nicht ganzzahlig
> auf 20 Hz heruntergeteilt werden kann, besteht ja auch beim Prozessor.
> Es ginge nur näherungsweise.

Blödsinn, rechne nochmal nach!

Das geht glatt auf.
Alle Quarze mit '00' in der einer und zehner Stelle lassen sich glatt 
durch 100 teilen. Und 100 geht glatt durch 20 ...

Der Vorteil von dem von Anja vorgeschlagenen Quarz ist zudem, daß die 
Frequenz nach Teilung durch 100, nur noch aus den Faktoren 2 besteht.
Dies lässt sich gut binär teilen.
1
20Hz * 10 * 2^14 = ...?


Gruß

Jobst

von Reinhard Kern (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Blödsinn, rechne nochmal nach!
> Das geht glatt auf.
>
> Alle Quarze mit '00' in der einer und zehner Stelle lassen sich glatt
> durch 100 teilen. Und 100 geht glatt durch 20 ...

So wie der in der angefragten Schaltung vorgesehene Quarz von 
4,194304MHz ? Vielleicht solltest du doch noch mal Grundrechenarten 
üben.

Über die tatsächlich nötige Genauigkeit kann man ja durchaus reden, aber 
dein Einwurf ist schon unterirdisch.

Gruss Reinhard

von Jobst M. (jobstens-de)


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Komisch, ich komme, wie Anja

Beitrag "Re: 20 HZ Rechtecksignal erzeugen"

auf einen 3,2768 MHz Quarz.

Nirgendwo steht hier etwas von 4,194304MHz. Ausser in Deinem letzten 
Post.


Gruß

Jobst

von Reinhard Kern (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Nirgendwo steht hier etwas von 4,194304MHz. Ausser in Deinem letzten
> Post.

Dann lies die ursprüngliche Frage. Ganz oben, Nr 1 in diesem Thread. 
Sollte man eigentlich erwarten können, wenn sich jemand in so 
beleidigender Weise einmischt, damit man weiss, worum es überhaupt geht. 
Aber natürlich ist es viel bequemer, einfach so ohne den Thread zu lesen 
irgendwas hinzurotzen.

Gruss (trotzdem) Reinhard

von Jobst M. (jobstens-de)


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Reinhard Kern schrieb:
> Dann lies die ursprüngliche Frage. Ganz oben, Nr 1 in diesem Thread.

Okay. Da muß ich Dir tatsächlich Recht geben - den nicht anklickbaren 
Link habe ich (auch nach mehrfachem lesen) übersehen. Allerdings ging es 
ja mittlerweile um eine andere Schaltung.

> Sollte man eigentlich erwarten können, wenn sich jemand in so
> beleidigender Weise einmischt, damit man weiss, worum es überhaupt geht.

Hmmm. Ich habe niemanden beleidigt. Ich habe maximal ein 'Blödsinn' zu 
bieten.

> Aber natürlich ist es viel bequemer, einfach so ohne den Thread zu lesen

Ich war einfach nur schon weiter. Nämlich hier:

Michi Müller schrieb:
> Ich werde mal Anjas Vorschlag probieren.


> irgendwas hinzurotzen.

Aha. Ich finde mein 'Blödsinn' besser ...


Gruß

Jobst

von Michi M. (rubbernose)


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Ach Leute, was regt Ihr Euch so auf!
Ein Depp hatt eine dumme Frage gestellt die mit einem Quarz, einem 
CD4060 und einem CD4018 so einfach beantwortet werden können, daß selbst 
ich als Laie das zusammenfrickeln konnte. Danke!

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