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Quarze/Oszillatoren
DCF77/PZF
Mittel konstant und es kommt zu keiner
Beeinflussung herkömmlicher Empfänger.
Eine Bitlänge beträgt 120 Perioden der Trägerfrequenz,
welches einer Taktdauer von
1,55 ms entspricht. Die Bits werden mit einem
Phasenhub von ±10 Grad auf den 77,5
kHz-Träger aufmoduliert. Innerhalb jeder
Sekunde wird eine komplette Bitfolge übertragen.
Sie beginnt 200 ms nach dem Sekundenwechsel
und endet kurz vor der
nächsten Sekundenmarke.
Durch die Korrelationsanalyse können
Zeitpunkte gewonnen werden, die nur um
einige Mikrosekunden streuen. Außerdem
weist diese Methode eine verhältnismäßig
große Störsicherheit auf, da überlagerte Störungen
weitgehend herausgemittelt werden.
Durch Komplementieren und Nichtkomplementieren
der senderseitigen PZF lassen
sich zusätzlich die BCD-codierten Zeitinformationen
mit übertragen.
Korrelationsempfänger
für DCF77-Signale
Für die Auswertung der zusätzlich zur Amplitudenmodulation
im DCF-Signal enthaltenen
Pseudozufallsfolge (PZF) kommen spezielle
Korrelationsempfänger zum Platzierung links
Einsatz.
Riesige Auswahl an
Quarzen und Oszillatoren:
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Quarze und
Oszillatoren
Bild: ptb
Bild 3: Schema des Zeitzeichensenders DCF77,
die ersten 14 Sekundenmarken sind für
Sonderdienste wie Alarmierung reserviert.
Die dann ein Zeitraster im Mikrosekundenbereich
reproduzieren. Das Modell PZF511
von Meinberg ist so ein Präzisionsempfängersystem
(Bild 1).
Der Mikroprozessor des Systems führt die
Korrelation einer reproduzierten pseudozufälligen
Bitfolge mit der senderseitigen PZF
durch und decodiert gleichzeitig die BCD
Zeit- und Datumsinformation des DCF-Telegramms.
Weiterhin übernimmt er die Steuerung
sämtlicher Ein- und Ausgabefunktionen
und die Synchronisation einer systemeigenen
Hardwareuhr.
Pseudozufälliges Phasenrauschen
Durch die Auswertung des pseudozufälligen
Phasenrauschens kann ein Zeitraster
generiert werden, das bis zu Faktor Tausend
genauer ist als das herkömmlicher
AM Funkuhren. Hierdurch wird zusätzlich
eine exakte Einregelung des Hauptoszillators
der Funkuhr möglich, wodurch diese
neben dem Einsatz als reiner Zeitempfänger
auch als Normalfrequenzgenerator genutzt
werden kann. Insgesamt vier feste
und eine über einen Synthesizer einstellbare
Frequenz sind am Steckverbinder mit
TTL-Pegel verfügbar.
Die Synthesizerfrequenz wird zusätzlich
als Open-Drain- und als Sinusausgang bereitgestellt.
Neu gegenüber dem Vorgängermodell
PZF510 ist die Generierung eines
IRIG Timecodes, welcher sowohl als modulierter
AM als auch als unmoduliert DC Ausgang
über die VG Leiste zur Verfügung gestellt
wird. Als weitere Ausgangssignale liefert
die PZF511 TTL-Low-, sowie TTL-High-aktive
Sekunden- und Minutenimpulse.
Zur Weitergabe von Datum-, Zeit- und
Statusinformationen dienen drei völlig autarke
serielle Schnittstellen, die in Setup-
Menüs parametriert werden können. Wie
oben bereits angedeutet, verfügt der Korrelationsempfänger
über eine batteriegepufferte
(Kondensatorpufferung optional)
Auf einen Blick
Wenn genaueste Zeit
benötigt wird
Die Genauigkeit der Sekundensignale des
Zeitzeichensenders DCF77 reicht für kommerzielle
Anwendungen in Server-Netzwerken
nicht aus. Deshalb wird dem Signal eine
pseudozufällige Bitfolge (PZF) von 512
Bits aufmoduliert, die zwischen den AM-Sekundenmarken
übertragen werden. Unter
der infoDIREKT-Nummer ist eine Audio-Aufzeichnung
des DCF77-Signals zu fi nden.
infoDIREKT
431ei0411
Hardwareuhr, die bei Ausfall der Versorgungsspannung
das Weiterführen von
Uhrzeit und Datum übernimmt. Wichtige
Systemparameter werden in einem batteriegepufferten
RAM oder einem nichtflüchtigen
(EEPROM) Speicher abgelegt.
Sollte einmal ein Software-Update der
Funkuhr notwendig sein, so ist dieses problemlos
über eine serielle Schnittstelle
möglich, ohne dass die PZF511 aus ihrer
Einsatzumgebung ausgebaut werden muss.
Der PZF511 ist als Baugruppe im Europaformat
(100 mm x 160 mm) ausgeführt.
Die 61 mm breite Frontplatte enthält als
Bedienelemente ein achtstelliges alphanumerisches
Display, drei Kontroll-LEDs und
zwei Taster. Der Korrelationsempfänger
kann mit verschiedenen Oszillatoren ausgerüstet
werden. Die Kurzzeitstabilität verbessert
sich gegenüber der Standard-Version
mit TCXO von 4 x 10 E-9 auf 2 x 10
E-11 mit einem HQ OCXO. Der Empfänger
kommt in großen Stückzahlen in Netzwerktimeservern
in Rechnernetzen zum
Einsatz, die zum Beispiel für Abrechnungszwecke
die präzise Zeit benötigen.
NTP-Zeitserver
Der Meinberg Lantime M300/PZF DCF 77
Zeitserver wird europaweit erfolgreich eingesetzt,
um Netzwerke aller Größen mit hochgenauer
Zeit zu versorgen (Bild 2). Er synchronisiert
alle Systeme, die entweder NTP
oder SNTP-kompatibel sind und nutzt als
Referenzzeitquelle die eingebaute Meinberg-
PZF511-Baugruppe mit hochstabilem und
hochgenauem Oszillator zur Überbrückung
von Empfangsstörungen. Der Meinberg Lantime
M300/PZF DCF 77 Zeitserver wird unter
anderen von Unverdross Technik vertrieben.
(sb)
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Der Autor: Siegfried W. Best,
Redaktion elektronik industrie
nach Unterlagen von Meinberg
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80_Unverdross_431 (sb).indd 82 01.04.2011 13:37:18