Hi,
Ich beschaeftige mich etwas mit Quarzoszillatoren, TCXO und OCXOs. Nur
weiss ich nicht wie dieses disziplinieren genau funktioniert.
Fangen wir mal klein an. Ich habe einen Frequenzgenerator Siglent
SDG1020. Der hat zwei Ausgaenge.
Wenn ich nun einen Ausgang auf "genau" 1MHz lege und den Zweiten auf
meinetwegen 0,98MHz.
Wie bekomme ich dann den zweiten Ausgang ueber den 1. "diszipliniert"?
Was genau macht diese Disziplinierung ?
Ich habe mir Schaltungen angesehen, die ueber ein XOR funktionieren. Nur
verstehe ich nicht wie genau das ablaeuft.
Meine Frage beruht darauf, dass ich mehrere 10MHz OCXOs habe. Die
koennte ich doch mit meheren XORs zusammen legen? Oder nicht? Dann immer
nachdrehen und immer "genauer" werden. Eine OCXO Batterie wenn man das
so nennen kann.
Wenn ich nun 10 100 1000, eine Million OXCOs oder sogar Rubidium Normale
zusammen legen koennte, haette ich doch eine super perfekte Stabilitaet
> "Genauigkeit". Denke ich.
Kann mir das jemand mal jemand ganz einfach erklaeren?
Ulli B. schrieb: > Nur > weiss ich nicht wie dieses disziplinieren genau funktioniert. Auf was beziehst du dich da? Könntest du einen Link dazu posten, was Disziplinieren sein soll? Bei Quarzen natürlich, ich selbst bin diszipliniert genug. Georg
Georg schrieb: > was > Disziplinieren sein soll? Also ich kann mir das schon was vorstellen, aber weniger mit Quarz sondern eher mit Latex. Ich wüsste aber auch keine Methode durch "parallelschalten" von Quarzen die Genauigkeit des Endproduktes zu erhöhen. rgds
Ulli B. schrieb: > Ich beschaeftige mich etwas mit Quarzoszillatoren, TCXO und OCXOs. Nur > weiss ich nicht wie dieses disziplinieren genau funktioniert. So weit, so offensichtlich. > Fangen wir mal klein an. Ich habe einen Frequenzgenerator Siglent > SDG1020. Der hat zwei Ausgaenge. Äh, wut? > Wenn ich nun einen Ausgang auf "genau" 1MHz lege und den Zweiten auf > meinetwegen 0,98MHz. > Wie bekomme ich dann den zweiten Ausgang ueber den 1. "diszipliniert"? Gar nicht? > Was genau macht diese Disziplinierung ? Häh? > Ich habe mir Schaltungen angesehen, die ueber ein XOR funktionieren. Nur > verstehe ich nicht wie genau das ablaeuft. So weit ich das kenne, bedeutet "disciplined" bei einem Oszillator, daß dessen Frequenz mit einem externen Normal synchronisiert wird. Wobei dieses externe Normal weder permanent verfügbar sein muß (es kann z.B. mal kurzzeitig ausfallen oder gestört sein) noch daß es in seiner Grundfrequenz mit dem Oszillator übereinstimmen muß. Klassisches Beispiel wäre ein z.B. 10MHz Signal aus einem OCXO, das mit dem 1pps (1 pulse per second) Signal aus einem GPS-Empfänger diszipliniert wird. Am Ende läuft das auf eine PLL hinaus, die allerdings der besseren Eigenschaften wegen digital aufgebaut wird (dPLL). Denn nur digital bekommt man die die notwendigen Zeitkonstanten für die Regelung sauber hin. Und wenn das Referenzsignal mal fehlt, dann läuft der LO (local oscillator) einfach mit der momentanen Korrektur weiter. Wenn man das korrekt macht, dann bekommt man einerseits Kurzzeit- stabilität (wegen der großen Regelzeitkonstanten) und andererseits Lagszeitstabilität (durch Wahl eines geeigneten Normals).
Wer gerne heiße Luft macht, nennt den Vorgang, das eigene Frequenznormal anhand einer externen Signalquelle nachzukorrigieren "Disziplinieren". Das hört sich dann nach Fachmann an. Handlichste Signalquelle ist ein DCF-Empfänger oder gar der Impulsausgang eines GPS-Bausteins. mehrere OCXOs untereinander zu vergleichen hat keinen Sinn. So etwas muss man machen, wenn man wirklich an der Grenze der Technik steht. Bei der PTB macht man das, dass die drei Normalfrequenzen untereinander verglichen und so überwacht werden. Schließlich steht da nichts Genaueres zur Verfügung. Aber Wie auf die Abweichung eines der drei Normale reagiert wird, wird im Einzelfall ENTSCHIEDEN, nicht etwa herausgemittelt. Viele gleiche Normale zu überlagern würde vielleicht geringeren Jitter bringen, könnte aber systematische Fehler wie gemeinsame Drift durch Alterung, Temperatur usw. nicht ausschließen, ist also eher wirkungslos. Wer nicht PTB (physikalisch-technische Bundesanstalt)ist, kontrolliert seine eingenen Normale anhand DCF oder GPS. Diese sind den eigenen haushoch überlegen (sogar per Gesetz)
Peter R. schrieb: > er gerne heiße Luft macht, nennt den Vorgang, das eigene Frequenznormal > anhand einer externen Signalquelle nachzukorrigieren "Disziplinieren". > Das hört sich dann nach Fachmann an. Mag sein, daß sich das für Laien nach Fachmann anhört, aber für mich sind das nur schlechte Übersetzungen von Werbe-Fuzzis, die weder die deutsche noch die englische Sprache beherrschen.
Das PDF oben habe ich natuerlich noch nicht gelsen, sieht aber interessant aus. Soweit so gut. Mit den bisherigen Antworten, wie z.B. von Axel Schwenke (a-za-z0-9) kann ich garnichts anfangen, weil ich das schon weiss. Damit mache ich seit einem halben Jahr Langzeitexperimente. Nur bringt mir das nicht viel wenn ich nicht weiss wie das funktioniert. Also nochmal. Obwohl ich das lieber mit Generator, Steckbrett und Scope lieber gemacht haette, gehen wir mal von den 10MHz aus. Was wenn ich ein Rubidium, ein GPS-Normal, DCF und einen sehr guten OXCO habe. Wie frickel ich die 4 zusammen um moeglichst "genaue" 10MHz zu bekommen? Bisher bin ich bei 0,1ppb angekommen, reicht mir aber nicht. Siehe auch.. Beitrag "HP / Agilent 53131 bluetooth und anderes"
Ulli B. schrieb: > Bisher bin ich bei 0,1ppb angekommen, reicht mir aber nicht. Dann musst du eben deinen Rubidium Oszillator ständig mit DCF77 vergleichen und die Korrekturspannung gaaaaaaaanz vorsichtig nachregeln, damit die Phase wochenlang synchron bleibt. Ein Ausfall des DCF-Senders während ein paar Stunden oder Tagen stört dann auch nicht, die Cs-Uhren dort laufen ja weiter. 0,1ppb ist für einen Rubidium Oszillator keine Kunst; das schafft er quasi aus dem Stand.
Ulli B. schrieb: > Bisher bin ich bei 0,1ppb angekommen, reicht mir aber nicht. Siehe > auch.. Eine kleine Zwischenfrage: Kommt es Dir für Deine spezifischen Testgänge auf absolute Genauigkeit relativ zu offiziellen Standards oder nur auf Langzeitstabilität Deines In-House Standards an?
Neee, ich moechte meinen Zaehler ueberbieten. Lach, ja ich weiss, TimeNuts. Ich glaube aber das ich nicht ueber die 0,1ppb heraus komme, allein schon wegen Rauschen (Leitungen, obwohl ich gute habe), Temperatur, "Billiggeaete". Das ist aber ein voellig anderes Thema. Mich interessiert erst mal wie diese "Disziplinierung" im Eigentlichen funktioiert. Wie oben beschrieben, waere es fuer mich super, wenn ich meinen Generator und Steckbrett nutzen koennte um zu verstehen wie es funktioniert. DANN naemlich koennte ich ja Rubidium, GPS-Normal, guten OXCO und evtl. Zeitnormal "disziplinieren" nur weiss ich noch immer nicht wie. Also quasi ein 1kHz Signal, angenommen hoechst genau, auf Kanal 1 ausgebe. Dann auf Kanal 2 ein 0,98kHz Signal ausgebe. Das sieht man auf dem Scope ja ganz einfach. Nur nutzt das Scope nichts wenn die Phasenverschiebung nur minimal ist. Wie gesagt ich bin momentan bei 0.1ppb und das ist schon extrem. Ich meine irgendwie muessen die doch vor xy Jahren mal auf eine "Genaue" und "stabile" Freqeunz gekommen sein! Wie wollen die z.B. zum Mars mit ollen Rubidiums?
Was genau möchtest du denn? Wie du die schnelle, aber evtl. fehlerbehaftete Quelle mit einer langsameren, genauen 'disziplinierst' ist klar: Du zählst, wie viele Zyklen deine Quelle in einem Zyklus der externen unterbringt. Was du mit 1 und 0,98 kHz anfängst, ist auch klar: du ermittelt den gemeinsamen Nenner und zählst erneut die präziseren Takte pro n unpräziseren Takten und berechnest den Korrekturfaktor.
Hier ein paar Links zum Selbstbau: http://www.rt66.com/~shera/index_fs.htm http://www.qsl.net/zl1bpu/MICRO/SIMPLE/SimpleGPS.htm http://gpsdo.i2phd.com http://www.jrmiller.demon.co.uk/projects/freqstd/frqstd.htm http://www.rollanet.org/~joeh/projects/GPSlave_writeup.pdf http://www.moorepage.net/gps2.html http://www.ko4bb.com/Timing/FrequencyReference.php http://prc68.com/I/timefreq.shtml Mfg, Gerhard
Lukas T. schrieb: > Was genau möchtest du denn? Hoechstgenau, besser wie die NASA :o) Lukas T. schrieb: > du ermittelt den > gemeinsamen Nenner und zählst erneut die präziseren Takte pro n > unpräziseren Takten und berechnest den Korrekturfaktor. Hoert sich nett an, aber wie genau macht man das? Ich habe einen Agilent ohne Oszillator, also nur als Schnittstelle an ein GPS Normal gehangen. Als Mittel dient mir ein Rubidium, direkte Teilung. /Anhang Meine Kurve GPS input vs Rubidium FE5680A Teiler (50Mhz) Aber selbst das, was ja als hoch genau gilt, ist instabil. Daher moechte ich genau wissen wie dieses "komische" disziplinieren funktioniert. Kann doch nicht sein dass ich mit Rubidium, GPS, OCXO, DCF77, NTP nicht auf einen Nenne komme. Muss doch gehen, die haben das ja schliesslich vor xy Jahren, auch schon hochgenau berechnen koennen, ohne die Moeglichkeiten von heute. Danke fuer den lesestoff, aber das Meiste weiss ich schon. Da steht naemlich meusst nur drin das es geht, nur nicht genau WIE und das war meine Frage. Werde ich aber trotzdem speichern und lesen. Danke.
:
Bearbeitet durch User
Ulli B. schrieb: > Muss doch gehen, die haben das > ja schliesslich vor xy Jahren, auch schon hochgenau berechnen koennen Du verstehst das was falsch. Besser als deine beste Quelle kannst du nicht werden, wenn also (vermutlich) GPS stabiler ist als dein Rubidium, dann kannst du die Rubidiumfrequenz, solange "ziehen" (wie auch imer das konkret durchgeführt wird) bis Rubidium und GPS synchron laufen, dann bist du mit dem Rubidium so stabil wie GPS, aber nicht besser! Die "disziplierten" Oszillatoren sind VCOs mit Korrektur durch GPS, das Prinzip ist ururalt, nur das Werbe-Buzzwort Disziplin ist halbwegs neu. Quarze kann man ja tatsächlich ziehen, auch das ist ururalt, ich gleiche ja auch meine RTCs mit einem Präzisionszähler auf genaue Uhrenfrequenz ab. Mit einer Kapazitätsdiode geht das auch automatisiert und von GPS gesteuert. Wenn du 980 Hz an 1 kHz anbinden willst, ist auch das trivial: du multiplizierst die 1 kHz mit 49 (PLL) und dividierst die entstehende Frequenz digital durch 50, fertig. Mit XOR-Gattern ist da nichts zu machen. Georg
Georg schrieb: > Besser als deine beste Quelle kannst du nicht werden Klar, aber man koennte ja mehrere gute Quellen zusammenlegen um damit eine extrem gute Langzeistabilitaet zu erreichen. Genau das ist ja meine eigentliche Frage. Wie macht man das? Und woher weiss ich was meine "Beste Quelle" ist? Georg schrieb: > wenn also (vermutlich) GPS stabiler ist als dein Rubidium, Das halte ich fuer ein Geruecht. Weil GPS ist ja Rubidium, nur muss das Signal auch noch ein paar hundert Kilometer "laufen". So habe ich mein Rubidium keine 10cm weg. Gut, GPS sind mehrere. Aber allein aus Datenblaetten wie trimble ist klar das es gegen ein Rubidium Normal nicht anstinken kann. Georg schrieb: > Die "disziplierten" Oszillatoren sind VCOs mit Korrektur durch GPS, das > Prinzip ist ururalt, nur das Werbe-Buzzwort Disziplin ist halbwegs neu. Genau das moechte ich wissen. Wie geht das ? So koennte ich ja meine 1kHz Quelle mit der 0,998 Quelle "disziplinieren". Georg schrieb: > Mit XOR-Gattern ist da nichts zu machen. Komisch, warum ist das dann bei fast allen GPS disziplinierten OCXOs so gemacht? Bzw, warum finde ich NUR solche Schaltbilder ?
:
Bearbeitet durch User
Synchronisieren. Die Übersetzung für „disciplined oscillator“ ist schlicht und einfach „synchronisierter Oszillator“.
Hallo, wenn ich es richtig verstehe willst Du "Frequenzen mitteln". Nun eine grobe Skizze: Wenn Du zwei Sinussignale (mit Frequenz f1 und f2) multiplizierst bekommst Du ein Sinussignal mit Frequenz |f1-f2| und f1+f2. Wenn die Frequenz f1+f2 durch zwei geteilt wird, hast Du den Mittelwert ( (f1+f2)/2 ) der Frequenzen f1 und f2. MfG egonotto
Hallo XOR dient der Gewinnung einer Regelinformation. Je kleiner der erzeugte Ausgangspuls desto besser liegen die Phasen der Eingangssignale zusammen. Man kann z.B. den Puls integrieren und erhält eine Spannung um den VCO nach zu regeln.
Ulli B. schrieb: > Das halte ich fuer ein Geruecht. Weil GPS ist ja Rubidium, nur muss das > Signal auch noch ein paar hundert Kilometer "laufen". Nein GPS Satelliten haben ein Cäsium Normal. Ulli B. schrieb: > Daher moechte ich genau wissen wie dieses "komische" disziplinieren > funktioniert. Steht im hier Beitrag "Re: Quarzoszillator disziplinieren, wie geht das?" verlinkten Paper. Abschnitt 2, Seite 57 "How a GPDSO works". Ulli B. schrieb: > Danke fuer den lesestoff, aber das Meiste weiss ich schon. Da steht > naemlich meusst nur drin das es geht, nur nicht genau WIE und das war > meine Frage. Meintest Du lesen pder überfliegen? Nochmal kurse Erklärung: Beim "disziplinieren" vergleichst Du Deinen Oszillator mit einem Oszillator höher Stabilitaet, eine Zehnerptenz sollte es schon sein. Bei Abweichungen in der Frequenz Deines Oszillators korrigierst DU diese. Alle Links von Gerhard sind dazu geeignet das Prinzip und die Funktionsweise zu verstehen. 73 und viel Erfolg
Ulli B. schrieb: > Soweit so gut. Mit den bisherigen Antworten, wie z.B. von Axel Schwenke > (a-za-z0-9) kann ich garnichts anfangen, weil ich das schon weiss. Nimm es nicht persönlich. Aber deine Fragen klangen kein bisschen so, als ob du das wissen würdest. > Damit > mache ich seit einem halben Jahr Langzeitexperimente. Nur bringt mir das > nicht viel wenn ich nicht weiss wie das funktioniert. Dann sag doch einfach mal, an welcher Stelle du gedanklich hängst. > Was wenn ich ein Rubidium, ein GPS-Normal, DCF und einen sehr guten OXCO > habe. > Wie frickel ich die 4 zusammen um moeglichst "genaue" 10MHz zu bekommen? Na gar nicht. Sowohl das GPS-Normal als auch das Rubidium-Normal sind bereits "disziplinierte" Oszillatoren. Referenz ist entweder das PPS Signal vom Satelliten oder die Rubidium-Zelle. Und die typisch 10MHz Ausgangs- frequenz kommen von einem Quarzoszillator, der mit der Referenz synchronisiert ("diszipliniert") wird. Das wird nicht besser, wenn du noch mehr Elektronik hinten dran hängst. Genauer als die Referenz kannst du in keinem Fall werden. Und wenn du mehrere "Referenzen" hast, dann kannst du zwar Unterschiede zwischen denen feststellen, aber du weißt nicht, welche jetzt "genau" und welche "ungenau" ist. Das ist übrigens ein generelles Problem, das dadurch "gelöst" wurde, daß man die Atomuhr der PTB als unfehlbar definiert hat. Der DCF hängt ziemlich direkt an dieser Uhr. Und die GPS-Satelliten werden ständig nachkorrigiert. Beide Referenzen sind am Ende wohl vertrauenswürdiger als ein Rubidiumnormal zweifelhafter Herkunft und Vorgeschichte.
Ohne Allan-Diagramme der unterschiedlichen Referenzen ist das Unterfangen weitgehend sinnlos, wenn man wirklich eine akkurate Lösung will. Mit Allan-Diagrammen kann man sich eine Zeitkonstante für die Regelung ausrechnen (eher: ablesen), mit der man entsprechend die Stabilität verbessert, i.e. unterhalb der Zeitkonstante (kurzzeit) dominiert der lokale Oszillator (meinetwegen OCXO), oberhalb die "Referenz", meinetwegen GPS oder DCF77. Wenn man sie nicht hat, tja, dann kann man rumraten, messen fällt raus, sonst hätte man das Problem ja nicht. Übliche Zeitkonstanten für OCXO <-> GPS sind wohl im Bereich von ein paar Stunden bis so 20-30 Stunden.
karadur schrieb: > Man kann z.B. den Puls integrieren und erhält eine Spannung um den VCO > nach zu regeln. Kann man machen, analog ist das aber alles müßig. Eher eine digitale PLL, oder eine FLL, die potentiell schneller einschwingt. Das hat dann auch den Vorteil, dass man mehr Faktoren bei der Korrektur berücksichtigen kann, insbesondere auch im Fall des Referenzausfalls (i.e. kein GPS Empfang mehr, wieso auch immer).
:
Bearbeitet durch User
Ulli B. schrieb: > Mich interessiert erst mal wie diese "Disziplinierung" im Eigentlichen > funktioiert. Früher mit Rohrstock oder in die Ecke stellen :-) Hast Du mal ne Quelle, wo dieser Begriff überhaupt verwendet wird? Wenn Du synchronisieren meinst, dann überstimmt einfach ein Normal das andere. Z.B. war früher an Uhrenanlagen am Pendel ein Elektromagnet. Sobald der Sekundenimpuls von der Sternwarte anlag, lief die Uhr damit. Fiel der Impuls aus, lief sie mit ihrer Eigenfrequenz weiter.
Peter Dannegger schrieb: > Hast Du mal ne Quelle, wo dieser Begriff überhaupt verwendet wird? Ist ein Anglizismus. Die englische Bezeichnung GPSDO für "GPS disciplined oscillator" ist dort sehr üblich - hier gar nicht.
Marian B. schrieb: > Die englische Bezeichnung GPSDO für "GPS > disciplined oscillator" ist dort sehr üblich Amerikaner denken halt martialisch, steuern geht da mindestens mit der Peitsche, wenn nicht mit Waterboarding oder noch schlimmerem. Georg
Axel Schwenke schrieb: > Das ist übrigens ein generelles Problem, das dadurch "gelöst" wurde, daß > man die Atomuhr der PTB als unfehlbar definiert hat. Das stimmt so nicht ganz. Es gibt eine Weltzeit, die mit Hilfe eines gewichteten Mittels aus Uhren in verschiedenen Ländern ermittelt wird. > Der DCF hängt ziemlich direkt an dieser Uhr. Auch das ist so nicht ganz richtig. Der Sender in Mainflingen hat seine eigene Atomuhr, die allerdings von Braunschweig aus nachgesteuert werden kann. Gruss Harald
Du musst ein hochgebildeter Mensch sein, dass Du in nicht einmal 4 Jahren 17000 !! kompetente Antworten wie diese ausspucken kannst. Wo genau bitte liegt der Unterschied in den Angaben von Axel und denen von Dir? Hauptsache wieder was nichtssagendes gepostet. @Alle Irgendwie kommt mein Hirn hier nicht mit. Wenn doch immer das "beste Normal" wichtig ist, warum ist dann in einem GPSDO ein Quarzoszillator? GPS ist doch viel genauer sagt ihr, wieso dann der Umweg ueber einen OCXO? Das PDF habe ich noch immer nicht gelesen, werde ich aber jetzt tun. GPS Satelliten haben uebelicherwiese Rubidium Normale und nicht wie oben irgendwo steht Caesium. Moderne Satelliten haben zwar Caesium-Normale, aber das ist nur zur Probe und auch selten. Die wollen da irgendwas mit Wasserstoff fummeln, keine Ahnung was das werden soll. Caesium vs Rubidium ist aber fuer mich relativ uninteressant, weil beide sich nichts tun. Caesium ist naemlich nicht wirklich so der Hit wie man so oft liest. Rubidium ist schon extrem Langzeitstabil, auch die Chinadinger fuer 200€. Man muss sie nur zwischendurch mal abgleichen, wie das bei allem gemacht werden muss. Ihr sagt das es keine "genaue" Freqenz gibt. DCF z.B. Gibt es denn keine Urfrequenz, wie beim Meter oder Kilo? Also irgenwie sowas wie das ist unser Mass aller Dinge?
> Irgendwie kommt mein Hirn hier nicht mit. Wenn doch immer das "beste Normal" wichtig ist, warum ist dann in einem GPSDO ein Quarzoszillator? GPS ist doch viel genauer sagt ihr, wieso dann der Umweg ueber einen OCXO? Weil der OCXO eine viel bessere Kurzzeitstabilität hat. Nehmen wir mal DCF77. An sich ja eine sehr genaue Frequenz leidet aber an Laufzeitschwankungen (wegen Luftdichteschwankungen) zwischen Sender und deinem Empfänger. Damit bekommt man also schon mal keine gute Kurzzeitstabiltät wie beim OCXO. http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/other/Schomandl_FN77/Schomandl_FN77.html Ähnliches in abgeschwächter Form gilt für GPS das ja auch Funk basierend ist.
Helmut S. schrieb: >> Irgendwie kommt mein Hirn hier nicht mit. Wenn doch immer das "beste > Normal" wichtig ist, warum ist dann in einem GPSDO ein Quarzoszillator? > GPS ist doch viel genauer sagt ihr, wieso dann der Umweg ueber einen > OCXO? > > Weil der OCXO eine viel bessere Kurzzeitstabilität hat. > > Nehmen wir mal DCF77. An sich ja eine sehr genaue Frequenz leidet aber > an Laufzeitschwankungen (wegen Luftdichteschwankungen) zwischen Sender > und deinem Empfänger. Damit bekommt man also schon mal keine gute > Kurzzeitstabiltät wie beim OCXO. > http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/other/Schomandl_FN77/Schomandl_FN77.html > > Ähnliches in abgeschwächter Form gilt für GPS das ja auch Funk basierend > ist. Ich beobachtete vor einiger Zeit die kurzzeitigen Phasenschwankungen relativ zu einem lokalen Rubidium Standard auf WWVB(1600km). Dabei konnte ich stetige Phasenverschiebungen bis zu +/- 5 Perioden oder mehr feststellen. Eine PLL muß da schon eine sehr große Zeitkonstante haben um mit diesen andauernden Phasenverschiebungen fertig zu werden.
Ulli B. schrieb: > GPS Satelliten haben uebelicherwiese Rubidium Normale und nicht wie oben > irgendwo steht Caesium. Moderne Satelliten haben zwar Caesium-Normale, > aber das ist nur zur Probe und auch selten. Die wollen da irgendwas mit > Wasserstoff fummeln, keine Ahnung was das werden soll. Man baut halt das Beste ein, was man beherrscht und auch Raumfahrt-tauglich machen kann. Die Frequenz der allerersten GPS-Satelliten kam sogar sogar nur von Quarzoszillatoren. Das reichte immerhin um die Machbarkeit zu testen. Ulli B. schrieb: > DCF z.B. Gibt es denn keine > Urfrequenz, wie beim Meter oder Kilo? Also irgenwie sowas wie das ist > unser Mass aller Dinge? "Die Maße aller Dinge" in Deutschland werden per Gesetz von der PTB in Braunschweig hergestellt und verbreitet. Dazu gehört die Zeit, die dort mit den genauesten verfügbaren Mitteln hergestellt wird. Diese Uhren werden zwar auch mit den besten Zeitnormalen anderer Nationen verglichen, aber verbindlich ist hierzulande die Braunschweig erzeugte Zeit. Das von DCF77-abgestrahlte Signal ist bereits eine Kopie davon, und wenn du sie an deinem Wohnort empfängst, ist sie schon in der Phase verrauscht, weil sich, je nach Wetterlage und Sonnenstand auch das Schaukeln der Antennnen im Winde, die Ausbreitung der Hochfrequenz ändert. Übgrigens ist auch das Meter längst über die Zeit definiert, weil man diese mit einer sonst unerreichten Präzision herstellen kann.
Ulli B. schrieb: > Irgendwie kommt mein Hirn hier nicht mit. Wenn doch immer das "beste > Normal" wichtig ist, warum ist dann in einem GPSDO ein Quarzoszillator? > GPS ist doch viel genauer sagt ihr, wieso dann der Umweg ueber einen > OCXO? Ja mein Gott dann schau dir halt mal die Allan-Diagramme von nem 20 cent Quarz und dem Timing-Ausgang eines GPS-Empfängers an. (Zu letzterem wirst du seitens des Herstellers eher keine bekommen, aber so Angaben wie 50 ns RMS-Jitter bei 1 MHz oder was sind natürlich ... also ... toll sieht's nicht aus).
Georg schrieb: > dann kannst du die Rubidiumfrequenz, solange "ziehen" (wie auch imer das > konkret durchgeführt wird) bis Rubidium und GPS synchron laufen, Mittels einer Korrekturspule geht das, die ein geringes Magnetfeld erzeugt. Beim LPRO wird ein gesamter Stellbereich von +/- 1,5 E-9 angegeben, vorzugsweise wohl um das Erdmagnetfeld zu kompensieren, dessen Einfluss mit 2..4 E-11 /Gauss angegeben wird.
Hi, Ulli B. schrieb: > Du musst ein hochgebildeter Mensch sein, dass Du in nicht einmal 4 > Jahren 17000 !! kompetente Antworten wie diese ausspucken kannst. > > Wo genau bitte liegt der Unterschied in den Angaben von Axel und denen > von Dir? > Hauptsache wieder was nichtssagendes gepostet. Au Man(n), Sofern sich das auf den Einwand von HArald bezieht gibt es nur zwei Möglichkeiten: Entweder bist du ein Troll oder du bettelst förmlich darum das man dir NICHT hilft. Und nur um das Klarzustellen: Axel hat die Situation für DEUTSCHLAND richtig beschrieben, also das Nichts gemittelt wird und das die Normalfrequenz des PTB das Maß aller Dinge (in sachen Zeit - und damit auch Frequenz- sind) Andere Länder haben ähnliche Institutionen und dort sind die Signale Ihrer Institutionen dann Maßgeblich. HArald hat ergänzend noch Hinzugefügt das es Mittlerweile aber eine Art "Weltzeit" gibt die tatsächlich doch aus den Signalen der "Normale" von einigen Ländern (u.a. dem vom PTB) gemittelt wird. (Wobei da aber schon etwas mehr als eine Schlichte Mittelung passiert) Aber weiter: Ulli B. schrieb: > Irgendwie kommt mein Hirn hier nicht mit. Wenn doch immer das "beste > Normal" wichtig ist, warum ist dann in einem GPSDO ein Quarzoszillator? > GPS ist doch viel genauer sagt ihr, wieso dann der Umweg ueber einen > OCXO? Also GENAU DAS hat Axel in seinem ERSTEN Beitrag in diesem Thread erklärt, aber da kam dann als Antwort: Ulli B. schrieb: > Soweit so gut. Mit den bisherigen Antworten, wie z.B. von Axel Schwenke > (a-za-z0-9) kann ich garnichts anfangen, weil ich das schon weiss. Damit > mache ich seit einem halben Jahr Langzeitexperimente. Nur bringt mir das > nicht viel wenn ich nicht weiss wie das funktioniert. Also was nun? Du behauptest die ganze Zeit du wüsstest alles schon was dir hier erzählt wird, aber irgendwie werde ich da das Gefühl nicht los als wenn hier jemand absolut keine Ahnung hat... Da fehlen die ABSOLUTEN BASICS. Tue dir selbst einen Gefallen und LEse den Thread noch einmal in Ruhe und vor allem die genannten Links, dann noch einmal, lasse es sacken und dann komme wieder und stelle präzise Fragen falls das dann überhaupt noch nötig sein sollte... Ulli B. schrieb: > Ihr sagt das es keine "genaue" Freqenz gibt. DCF z.B. Gibt es denn keine > Urfrequenz, wie beim Meter oder Kilo? Also irgenwie sowas wie das ist > unser Mass aller Dinge? BASICS! Das Herz als Einheit für die Frequenzen ist ein abgeleitete Einheit. Sie ist definiert als Anzahl von Schwingungen pro Sekunde. Damit hängt die Frequenz an der Zeiteinheit der "Sekunde" Und eine sekunde ist definiert als die Zeitspanne der 9.192.631.770-fachen der Periodendauer der von Cs133 abgegebenen Strahlung. Damit hast du dein "Urmeter", pardon deine "Urfrequenz"... Es handelt sich dabei also um die Strahlung eines Cäsiumisotopes. Womit wir auch gleich noch einen weiteren Irrglauben von dir bereinigen können: Ulli B. schrieb: > Caesium vs Rubidium ist aber fuer mich relativ uninteressant, weil beide > sich nichts tun. Caesium ist naemlich nicht wirklich so der Hit wie man > so oft liest. Da die Strahlung des Cäsiumisotopes Cs133 die Ursekunde bestimmt KANN esper Definition schon nichts genaueres geben. Das Problem der Cäsiumnormale ist ein anderes: Cäsium Uhren sind komplizierter, schwerer und insbesonderer teurer. von den heute üblichen "Cäsium Fontänen" ganz zu schweigen. Dazu haben die aktiven Elemente der Cäsium Uhren eine deutlich geringere Lebenserwartung.(meine so zwischen 5-10 Jahre maximal - aber das ohne gewähr), kosten aber ein vielfaches der Rubidiumlampen. Ach ja, zu guter letzt noch mal was zum GPS: Ulli B. schrieb: > Georg schrieb: >> wenn also (vermutlich) GPS stabiler ist als dein Rubidium, > > Das halte ich fuer ein Geruecht. Weil GPS ist ja Rubidium, nur muss das > Signal auch noch ein paar hundert Kilometer "laufen". So habe ich mein > Rubidium keine 10cm weg. > Gut, GPS sind mehrere. Aber allein aus Datenblaetten wie trimble ist > klar das es gegen ein Rubidium Normal nicht anstinken kann. Ulli B. schrieb: > GPS Satelliten haben uebelicherwiese Rubidium Normale und nicht wie oben > irgendwo steht Caesium Auch hier noch einmal GRUNDLAGEN! Hier sind soviele fachliche Fehlinterpretationen, da kann mancher Mittelstufenschüler sicher genaueres sagen... Aber um mal etwas klarzustellen: JA- GPS Satelliten haben ein Rubidiumnormal. Dieses ist kleiner(leichter), viel robuster und vor allem Langlebiger als ein Caesiumnormal. Allerdings ist dieses Rubidiumnormal starr an das Caesiumnormal des NIST gekoppelt! Damit haben die Rubidiumnormale der Satelliten effektiv die genauigkeit des CÄSIUMNORMALS des NIST. Das es sich dabei um viele Satelliten handelt spielt da auch gar keine Rolle, denn wie bereits mehrfach gesagt wurde macht mitteln überhaupt keinen Sinn wenn man auch mit einem genaueren Normal koppeln kann. Die GPS Satelliten mitteln also nichts, sie hängen selbst alle PASSIV am Caesiumnormal. (Oder um mit dem Anglizismus zu schreiben: Sie werden vom Caesiumnormal des NIST diszipliniert...) Und was hat bei einem periodischen Signal bitteschön die Entfernung mit der Genauigkeit zu tun? GAR NICHTS. Die GPS Sattelliten haben die Genauigkeit des NIST Normals, egal ob die nun 1m oder 1Million Kilometer entfernt sind... Was ich evtl. gelten lasse würde sind die Effekte durch die Bewegung, also der Dopplereffekt. Aber da du ja nicht die Freqenz des Trägersignals selbst auswertest sondern die periodische Zeitinformation fällt auch der weg. Aber wie du schon bemerkt (aber nicht verstanden) hast taugt das GPS Signal alleine nicht wirklich als Frequenznormal. Deshalb nimmt man einen möglichst stabilen Lokalen Oszillator (je nach Anforderungen und Geldbeutel TCXO, OCXO oder Rubidium...) und koppelt diesen an das GPS Signal. Das ist der Vorgang des "Disziplinierens" Und um deiner Frage nach dem "wie" in einfachen Worten eine Antwort zu geben: Du hast einen 10Mhz OSzillator (z.b. TCXO) den du mittels einer Spannung feinabstimmen kannst. Mehr Spannung und er wird schneller, weniger Spannung und die Frequenz geht nach unten. Ausserdem hast du einen GPS Empfänger der einen Sekundenpuls ausgibt. Jetzt nimmst du beide Signale und sobald der erste Sekundenpuls vom GPS Empfänger kommt fängst du an die Perioden des TCXO zu zählen... Hast du dann 10 000 000 Zyklen erreicht BEVOR der nächste Sekundenpuls kommt ist klar das dein Lokaler Oszillator zu schnell ist, also senkst du die Abstimspannung etwas damit der etwas langsamer läuft. Kommt aber der Sekundenpuls bevor du die 10 000 000 Perioden voll hast bis du zu langsam und musst die Steuerspannung erhöhen. Danach zählst du von neuem... Irgendwann ist es dann soweit das du immer dann wenn der Sekundenpuls kommt gleichzeitig auch die 10Millionen Perioden als Zählerstand erreicht hast. (Also 10Mhz). Das ist dann der Punkt an dem deine Lokale Taktquelle genau so genau ist wie das Caesiumnormal des NIST! Das geht natürlich nicht nur mit GPS sondern auch mit anderen Referenzen. Z.B. DCF77, früher auch die Zeilenfrequenz von ZDF Analogfernsehen usw... Das ist das ganze Geheimnis hinter der Sache! Nun verstanden? Gruß Carsten
:
Bearbeitet durch User
Ja, auf den Punkt! Genau da haenge ich. Laufzeitschwankungen und Co. Genau deswegen habe ich beim GPS, so lange es nicht die Position bestimmen muss, ja immer mehrere Satelliten gleichzeitig, also doch eine "Disziplinierung". Wie oben schon mal geschrieben auch beim DCF Signal. Wieso ist es also dann Bloedsinn (wurde ja mehrmals gesagt) ein Rubidium, GPS, mehrer OXCOs "nebeneinander" zu haengen ? @Carsten Sch. (dg3ycs) Sry, muss ich erst lesen und verstehen, hab zwischendrin gelesen und Kaffee getrunken. Die erste Haelfte, kann ich Dir schon mal sagen, reiner Kappes. Forenmoral interessiert mich nicht.
:
Bearbeitet durch User
Ulli B. schrieb: > Wieso ist es also dann Bloedsinn (wurde ja mehrmals gesagt) ein > Rubidium, GPS, mehrer OXCOs "nebeneinander" zu haengen ? Weil du ja gar nicht weisst, welcher von denen besser ist. Die Kurzzeitstabilität von GPS-Empfängern ist jedenfalls schlecht, denn deren Oszillator braucht nur gut genug zu sein, daß die Satelliten empfangen werden können. Für die Positionsbestimmung werden nur die Laufzeit differenzen der Signale verwendet. Wegen der Dopplerverschiebung können die empfangenen Trägerfreuenzen bei etwa 1,4GHz um ein paar kHz voneinander abweichen.
lrep schrieb: > Für die Positionsbestimmung werden nur die Laufzeit differenzen der > Signale verwendet. Also doch auch wieder eine "Diszipinierung" oder ganz Laienhaft ein Mittelwert. Ja, aber waere das nicht genau das selbe wenn ich mehrere OXCOs nebeneinader haenge? Ist doch egal ob die jetzt 400km weit weg sind oder direkt am Geraet. Und nein, ich bin mit dem PDF noch nicht durch. Aber auch nach 2/3 geht das noch immer nicht in meinen Kopf. Vielleicht bin ich doch einfach nur bloede.
Ulli B. schrieb: > Vielleicht bin ich doch einfach nur > bloede. Keine Ahnung, vielleicht, der Eindruck entsteht ein wenig. Schlaf vielleicht mal drüber oder so.
Marian B. schrieb: > Ulli B. schrieb: >> Vielleicht bin ich doch einfach nur bloede. > > Keine Ahnung, vielleicht, der Eindruck entsteht ein wenig. Schlaf > vielleicht mal drüber oder so. Gute Idee. Karneval, Kinder, Interessen wo eigentlich kaum jemand eine brauchbare Antwort hat... Muss ein eigentartiges Thema sein und doch ist es uralt. Aber Du hast Recht maybe...
Ulli B. schrieb: > Also doch auch wieder eine "Diszipinierung" oder ganz Laienhaft ein > Mittelwert. "Disziplinierung" und Mittelwert bilden haben aber auch nicht das allergeringste miteinander zu tun. Du hast absolut nichts verstanden. Ulli B. schrieb: > Vielleicht bin ich doch einfach nur > bloede. Mit der Erkenntnis werden wir uns wohl langsam abfinden müssen. Unterlagen liest du ja sowieso nicht und genau genommen hast du seit dem allerersten Post nicht das geringste dazugelernt. Georg
Eine Anbindung eines hochstabilen OCXOs an ein GPS 1PPS Zeitsignal funktioniert nur dann so wie beabsichtigt, wenn die Driftrate des zu stabilisierenden OCXO viel kleiner wie die Zeitkonstante der digitalen PLL Nachreglung ist, welche viele Stunden betragen kann. In anderen Worten, die Disziplinierung funktioniert nur dann in der realen Welt wenn der OCXO eine tägliche Driftrate in der Größenordnung einiger Teile von 1E-9 hat. Sonst kann man das von Vornherein vergessen. Mit billigen OCXOs kann man da leicht Schiffbruch erleiden. In meinem GPSDO habe ich einen hochwertigen HP10811 eingebaut. Ich spreche hier absichtlich von einer Anbindung anstatt einer Reglung weil die Nachsteuerung diskret in sehr kleinen DAC Abstimm-Schritten erfolgt. Für viele Stunden ändert sich die hochauflösende 24-bit DAC Ausgangsspannung nämlich nur sehr unwesentlich oder überhaupt nicht und bleibt statisch stehen bis die digitale PLL einen neuen Ausgabekorrekturwert errechnet. Die Nachführung hat hier eher einen sehr feinen stufenförmigen Charakter. Nach Neueinschaltung dauert es viele Stunden bis sich das Nachführsystem total eingependelt hat und die gewünschte Kleine Frequenzdifferenz vom Standard erreicht wird. Die Nachstell-Zeitkonstante wird vom DPLL Algorithmus adaptiv manipuliert. Nicht jeder GPS Empfänger ist für GPSDO Anwendungen gleichfalls gut geeignet. Billige Konsumer GPS mit Jitterraten im us Bereich sind nicht die erste Wahl. Man sollte von vornherein nur speziell dafür hergestellte Empfänger, wie von Motorola oder Rockwell für den Zweck hergestellt, einsetzen. Solche GPS Empfänger haben Jitter des 1PPS Ausgangs im niedrigen ns Bereich. Nur mit solchen GPS empfängern lässt sich die bestmöglichste Anbindung erreichen. Mit 10kHz GPS Nachführung habe ich noch nicht experimentiert und habe damit noch keine Erfahrung. Es gibt GPS Empfänger die schon einen 10kHz Ausgang haben mit dem man einen OCXO mit einer PLL stabilisieren lässt.
Ulli B. schrieb: > Laufzeitschwankungen und Co. Genau deswegen habe ich beim GPS, so lange > es nicht die Position bestimmen muss, ja immer mehrere Satelliten > gleichzeitig, also doch eine "Disziplinierung". Disziplinierung ja, Mittelwert nein. Offensichtlich hast du auch GPS nicht verstanden. Das GPS-System funktioniert überhaupt nur dadurch, daß wir die absolute Synchronität der Uhren in den Satelliten voraussetzen. Eine Mittelwertbildung über mehrere Satelliten würde also gar nichts bringen. "Diszipliniert" wird aber die absolute Uhrzeit im Empfänger und dadurch daß das kontinuierlich geschieht, wird langfristig auch die Drift des Quarzoszillators im GPS-Empfänger weg-"diszipliniert". Lies: http://www.kowoma.de/gps/Positionsbestimmung.htm > Wieso ist es also dann Bloedsinn (wurde ja mehrmals gesagt) ein > Rubidium, GPS, mehrer OXCOs "nebeneinander" zu haengen ? Weil du nicht weißt, welches der Normale "richtig" läuft. Nehmen wir einfach den Fall von 2 Normalen. Und zwar lokale Normale (die nicht von der Außenwelt abhängen). Sagen wir zwei Rubidium-Normale. Durch Beobachtung und Vergleich kannst du relativ einfach feststellen, wie weit die auseinanderliegen. Ob die Differenz statisch ist oder selber wieder "wackelt". usw. Was du hingegen nicht herausfinden kannst, ist welches der Normale näher an der Wahrheit liegt. Und weil du das nicht weißt, weißt du auch nicht, ob ein Mittelwert näher an der Wahrheit liegen würde oder nicht. Im Idealfall geht eines der beiden zu langsam und das andere zu schnell. Dann wäre der Mittelwert in der Tat besser als jedes Normal einzeln. Wenn aber beide zu langsam gehen oder beide zu schnell, dann ist eines von beiden das bessere. Der Mittelwert liegt dazwischen und ist dann zwar besser als das schlechtere Normal, trotzdem aber schlechter als das bessere. Ein DCF- oder GPS-Frequenznormal ist anders. Denn das hat eine Verbindung zur Außenwelt. Es wird selber von einem besseren Normal diszipliniert. Im Fall von DCF ist das die Atomuhr in Mainflingen, die selber wiederum an der Zeit der PTB hängt. Bei GPS ist die Kette etwas länger. Aber zum einen kann man davon ausgehen, daß die Rubidium-Normale in den Satelliten von besserer Qualität sind als die Teile, die über ebay entsorgt werden. Und dann wird auch die Zeit in den Satelliten laufend mit einer zentralen Uhr abgeglichen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.