Frequenzzähler/ Periodenmesser mit einem PIC32 – Teil 6

Heute bin ich dazu gekommen den internen Oszillator einzubauen. Ich habe dafür einen TCXO mit 25 MHz bestellt – in der Hoffnung, dass ich damit eine gute Stabilität erreiche. Laut Datenblatt sollte die Genauigkeit im Bereich 50ppm liegen. Zur Messung steht mir nur mein Rigol DG1062 zur Verfügung. Ich weiß nicht sicher, wie genau dieses Gerät ist, aber da es recht teuer war, hoffe ich auf gute Eigenschaften. Mein TCXO liegt 23ppm neben der Nomialfrequenz. Im Laufe der letzten Stunde hat die Anzeige meines Frequenzmessers nur um 4 Digits auf der 8. Stelle geschwankt. Das akzeptiere ich mal als sehr gutes Ergebnis.

Aufgrund des Messprinzips kann man sehr niedrige Frequenzen messen. Ich bin mir nicht sicher, ob ich die Originalschaltung falsch gelesen habe oder ob sie tatsächlich eine Race Condition enthält – bei mir hat das dazu geführt, dass ich mit ca. 50%er Wahrscheinlichkeit einen Takt zu viel gezählt habe. Bei 20 MHz und einem Messintervall von 1 Sekunde ist das kein Problem. Bei 1 Hertz gibt das völlig falsche Ergebnisse. Ich habe die Schaltung deshalb so abgeändert, dass das Gate mit fallenden Takt statt mit steigenden Takt geschaltet wird. Bei steigenden Takt zählt der Zähler hoch, so dass ich eine halbe Taktperiode Zeit zwischen den beiden wichtigen Ereignissen bekomme. Nach dieser Änderung steht die Anzeige auch bei sehr niedrigen Frequenzen exakt.

Bei sehr niedrigen Frequenzen unter 2 Hertz verlängert sich das Messintervall, im Durchschnitt auf das 2-fache der Periodendauer. Unter 100 Millihertz bekomme ich aber auch keine sinnvolle Anzeige mehr. Das ist aber auch nicht wichtig, es liegt weiter außerhalb des angepeilten Messbereichs. Nach oben komme ich bis 24 MHz, darüber gibt es ebenfalls erhebliche Messfehler.

Jetzt fehlt noch eine verbesserte Software mit Anzeige des Messbereichs (Hertz, Kilohertz, Megahertz), das Netzteil und das Gehäuse.

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