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Wie genau läuft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist?

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  Wie genau läuft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist? Reinhard Zwirner <reinhard.zwirner@t-online.de> - 2026-06-09 18:17 +0200
    Re: Wie genau läuft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist? Ralph Aichinger <ra@h5.or.at> - 2026-06-09 16:51 +0000
    Re: Wie genau läuft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist? Gerhard Hoffmann <dk4xp@arcor.de> - 2026-06-09 19:11 +0200
    Re: Wie genau läuft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist? Michael Schwingen <news-1513678000@discworld.dascon.de> - 2026-06-09 17:38 +0000
    Re: Wie genau l�uft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist? Helmut Wabnig <hwabnig@.- --- -.dotat> - 2026-06-10 09:27 +0200
    Re: Wie genau läuft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist? Jürgen Hüser <dg7gj@gmx.de> - 2026-06-10 10:26 +0200
      Re: Wie genau läuft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist? Michael Schwingen <news-1513678000@discworld.dascon.de> - 2026-06-10 20:08 +0000

#368178 — Wie genau läuft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist?

Hi,

es gibt ja spottbillige GPS-Empfangsmodule, die zusätzlich zu den
Positionsdaten auch einen Sekundenpuls bereitstellen. Wie genau wäre
das Ausgangssignal des im 4046-PLL-Baustein integrierten Oszillators,
der mit dem Sekundenpuls synchronisiert wird?

Dass die Frequenz wohl nicht atomuhrgenau wird, ist mir klar. Aber
was ist Eurer Meinung nach erreichbar?

Für Hinweise dankt schonmal

Reinhard

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#368182

Reinhard Zwirner <reinhard.zwirner@t-online.de> wrote:
> es gibt ja spottbillige GPS-Empfangsmodule, die zusätzlich zu den
> Positionsdaten auch einen Sekundenpuls bereitstellen. Wie genau wäre
> das Ausgangssignal des im 4046-PLL-Baustein integrierten Oszillators,
> der mit dem Sekundenpuls synchronisiert wird?
> 
> Dass die Frequenz wohl nicht atomuhrgenau wird, ist mir klar. Aber
> was ist Eurer Meinung nach erreichbar?
> 
> Für Hinweise dankt schonmal

Mit Raspberry Pis und entsprechend konfiguriertem NTP kann man etwa
auf Mikrosekunden kommen, ohne große Klimmzüge.

https://www.satsignal.eu/ntp/Raspberry-Pi-NTP.html
https://austinsnerdythings.com/2021/04/19/microsecond-accurate-ntp-with-a-raspberry-pi-and-pps-gps/

Ob es schwieriger oder leichter ist eine PLL so genau zu
synchronizsieren, das weiß ich aber nicht.

/ralph

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#368184

Am 09.06.26 um 18:17 schrieb Reinhard Zwirner:
> Hi,
> 
> es gibt ja spottbillige GPS-Empfangsmodule, die zusätzlich zu den
> Positionsdaten auch einen Sekundenpuls bereitstellen. Wie genau wäre
> das Ausgangssignal des im 4046-PLL-Baustein integrierten Oszillators,
> der mit dem Sekundenpuls synchronisiert wird?
> 
> Dass die Frequenz wohl nicht atomuhrgenau wird, ist mir klar. Aber
> was ist Eurer Meinung nach erreichbar?

Die Genauigkeit Deines eigenen Quarzoszillators. Wenn man nur jede
Sekunde nachprüft ob zu schnell oder zu langsam, dann dauert das
eine kleine Ewigkeit bis man auch nur einen eingeschwungenen
Zustand erreicht hat. Das GPS kann dann nur den langsamen Trend
wegmachen.

Wenn dein Oszillator von 50Hz-Netzbrumm FM-moduliert ist, dann
würde sich das über die Sekunde ausgleichen und garnicht weg-
geregelt werden können. Phasenrauschen sowieso.

Der 1pps ist bei vielen Empfängern gerade nur ein Portbit
der CPU. Soviel zu Granularität und Jitter.
Bei manchen GPSen hat man Zugang zu _deren_ Oszillator.
Der mag bessere Voraussetzungen bieten.

Oh, mir wird gerade bewusst: der VCO des 4066 selbst. Da bin
ich draussen. Das ist ja Genauigkeits-Limbo.

Gerhard

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#368185

On 2026-06-09, Reinhard Zwirner <reinhard.zwirner@t-online.de> wrote:
> es gibt ja spottbillige GPS-Empfangsmodule, die zusätzlich zu den
> Positionsdaten auch einen Sekundenpuls bereitstellen. Wie genau wäre
> das Ausgangssignal des im 4046-PLL-Baustein integrierten Oszillators,
> der mit dem Sekundenpuls synchronisiert wird?

Dir ist klar, daß Du für ein optimales Ergebnis einen Timing-Receiver
brauchst, und keinen normalen GPS-Receiver (also sowas wie ein ublox
Neo-6T, Trimble Resolution T o.ä.)?

Zum 4046: wird nicht so toll werden - die Stabilität des analogen VCO über
1s dürfte nicht so toll sein.  Der 4046 scheint mir das falsche Werkzeug.

Ich würde einen OCXO nehmen, der per PLL nachgeregelt wird - Du brauchst
einen Oszillator, der für sich alleine über mehrere Sekunden nicht deutlich
von der Referenz wegdriftet.


Wenn Dir das zu viel Aufwand ist: Nimm' nur einen OCXO, und trimm den einmal
von Hand so, daß der zum GPS-1Hz-Puls passt, und leb' mit der sich dann
ergebenden Genauigkeit. Die OCXO in meinen Frequenzzählern sind über eine
Stunde so stabil, daß die gegen GPS/Rubidium-Referenz nicht sichtbar
driften. Tip: 10MHz-Signal der beiden Quellen im XY-Modus aufs Oszilloskop.

cu
Michael
-- 
Some people have no respect of age unless it is bottled.

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#368186 — Re: Wie genau l�uft ein 4046-Oszillator, der auf den 1-Hz-GPS-Takt gelocked ist?

On Tue, 9 Jun 2026 18:17:43 +0200, Reinhard Zwirner
<reinhard.zwirner@t-online.de> wrote:

>Hi,
>
>es gibt ja spottbillige GPS-Empfangsmodule, die zusätzlich zu den
>Positionsdaten auch einen Sekundenpuls bereitstellen. Wie genau wäre
>das Ausgangssignal des im 4046-PLL-Baustein integrierten Oszillators,
>der mit dem Sekundenpuls synchronisiert wird?
>
>Dass die Frequenz wohl nicht atomuhrgenau wird, ist mir klar. Aber
>was ist Eurer Meinung nach erreichbar?
>
>Für Hinweise dankt schonmal
>
>Reinhard

Ich habe 2 verschiedene GPS clocks gekauft und meine UKW receiver
liefen damit auf 0,1 Hz ruhig.
Bessere Meßmöglichkeiten hab ich nicht.

145 Mhz durch 0,1 ist ungefähr 10E-9 oder besser.

w.

-- 
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www.avast.com

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#368187

Hallo!

Am 09.06.2026 um 18:17 schrieb Reinhard Zwirner:
> es gibt ja spottbillige GPS-Empfangsmodule, die zusätzlich zu den
> Positionsdaten auch einen Sekundenpuls bereitstellen. Wie genau wäre
> das Ausgangssignal des im 4046-PLL-Baustein integrierten Oszillators,
> der mit dem Sekundenpuls synchronisiert wird?

Das kommt darauf an, wie man es genau macht.
Der 4046 ist primär dazu gedacht den internen VCO als RC-Schaltung zu 
realisieren, was dann ähnlich genau wird wie eben ein RC-Oszillator so ist.
Lässt man den internen RC-VCO des 4046 links liegen und nutzt nur die 
Phasenvergleicher des 4046, sieht es vielversprechender aus - denn dann 
kann man als VCO eben was beliebig anderes nehmen.
Mindestens ein gutes Quarz, besser noch ein VCTCXO der "besser 
1,5ppm-Klasse".
Oder halt, wie andere hier schon vorgeschlagen haben einen OCXO.

Und was die Referenz vom GPS-Modul angeht, da kommt es auf den exakten 
GPS-Chip an und was sein Datenblatt zusichert.
Bei vielen reinen Ortungs-GPS ist der 1pps nicht viel mehr als ein 
Portpin des Chipsets mit reichlich Jitter.
Bessere wie die aktuellen u-Blox 10'er Serie garantiert eine Genauigkeit 
des 1pps mit 30ns RMS bzw. mit 60ns in 99%.

Ebenso kann man den 1pps mühelos umprogrammieren auf beinahe beliebige 
Frequenzen und Taktverhältnissen.
Um eine Rererenz auf eine PLL zu geben nimmt man da etwas, was 
hinreichend flotte Regelzeiten gestattet. Also mindestens 1kHz, gerne 
auch 100kHz...oder was man halt gebrauchen kann.

Jürgen Hüser

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#368193

On 2026-06-10, Jürgen Hüser <dg7gj@gmx.de> wrote:
> Ebenso kann man den 1pps mühelos umprogrammieren auf beinahe beliebige 
> Frequenzen und Taktverhältnissen.
> Um eine Rererenz auf eine PLL zu geben nimmt man da etwas, was 
> hinreichend flotte Regelzeiten gestattet. Also mindestens 1kHz, gerne 
> auch 100kHz...oder was man halt gebrauchen kann.

Dabei aufpassen, was mit glatten Teilern geht.  Der u-blox LEA-6T läuft z.B. 
intern mit 48MHz - d.h.  8MHz als Ausgang geht glatt, 10MHz geht nicht glatt
und ergibt höheren Jitter.

cu
Michael
-- 
Some people have no respect of age unless it is bottled.

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