Hochgenaue Impulse erzeugen

[oberallgeier]

.. danke an @oberallgeier und @Holomino für Eure Beiträge und diese Diskussion ..

Gern geschehen - hoffentlich nützt es was. Für ne längere Antwort grad etwas zu müde (23h55), ABER:

.. habe ich in Microchip Studion bemerkt, dass die Option von 20 MHz gar nicht gibt ..

Klick mal mit dem Mauszeiger an den kleinen Pfeil im Auswahlfenster (Dein Bild=Link) - dann sollte ein Flyout kommen wie im zweiten Bild=Link-Studio4. Dort hast Du etliche Auswahlen von "8-.." (also "über acht..) MHz... Aber ich habe ja kein Mikrochip Studio . . kanns also nicht beschwören.
Aber nu - Gute Nacht !

Doch n PS: Die Option 20 MHz braucht aber auch nen entsprechenden Quarz, also 20 MHz (ich habe die meisten meiner Arduinos umgequarzt) - es wird eben getaktet entsprechend dem vorhandenen Quarz.

[Holomino]

Meine Frage ist einfach, brauche ich unbedingt einen externen Quarz oder geht es bei dem internen Oszillator?

Antwort: Du brauchst mindestens einen Quarz (und das wird schon kritisch). Letztlich erfordert Deine Anforderung der 0,5µs Abweichung auf 1s eine Fehlertoleranz von 0,5ppm.

Schau mal ins Datenblatt vom Tiny85 unter "typical characteristics->internal oscillator speed. Mit den Werten solltest Du grob berechnen und abschätzen können, wie sich die Länge Deiner "Sekunde" ändert, wenn sich die Umgebungstemperatur um nur ein halbes Grad ändert (ich komme da auf knappe 200µs).

Dann schau mal in den temperaturabhängigen Frequenzverlauf, Alterungsfehler und Toleranz eines typischen Quarzes (z.B. https://cdn-reichelt.de/documents/da...4H_ENG_TDS.pdf). Auch das wird offensichtlich auf direktem Weg nix.
Indirekt wäre dann natürlich möglich:
- Toleranz und Alterung durch Langzeitmessung abgleichen (verpass der Schaltung einen Internetanschluss oder ein DCF-Modul und korrigiere entsprechend dieser Zeitmessungen die Taktzähler).
- Temperaturfehler durch Temperaturmessung kompensieren.

[oberallgeier]

Nachtrag zum Mitternachtspost.

Deine Anforderung sind 0,5 ppm. Damit vergleiche ich mal - nur beispielsweise - die Werte von meinen hochgenauen Uhrchip von MICRO CRYSTAL SWITZERLAND von dem ich hier ein paar Musterteile (die hochgenaue Ausführung: kalibriert) liegen habe : 3,5 mm x 5 mm mit eingebautem Quarz.

Für diese genaue Ausführung werden vom Hersteller bei 25 °C ±3 ppm angegeben, für 0°C bis +50°C nennt der Hersteller ±4 ppm. Damit kann das am Chip abgreifbare Sekundensignal mit einer Toleranz von bestenfalls ± 3 µs ausgegeben werden. (Anmerkung - die Abweichungen sind dabei aber wohl eher nur langsam schwankend, es ist sicher kein weißes oder sonstwie Rauschen *gg*).

Für Deine Ansprüche wird
a) der eingebaute RC-Oszillator bei weitem nicht reichen,
b) ein - handelsüblicher (nicht kalibrierter) Quarz sicher auch nicht - jedenfalls nicht ohne weitere Maßnahmen
c) und auch möglicherweise keine handelsüblichen RTC-Chips.

Leider ist auch die - viel genauere - PTB-Uhr nicht nutzbar - das Zeitsignal gibts ja nur im Minutentakt mit fast einer ganzen Minute Signaldauer. Daraus sind mit bescheidenem Aufwand auch nur Millisekunden darstellbar (zB in der Uhr-Grafik auf den Kasten [Δt] klicken) - und auch dort gibt die PTB ne Toleranz von mehreren Millisekunden an.

Trotzdem: viel Erfolg

[LionAVR]

Danke nochmal an Euch beide für Eure Beiträge!

Viele Grüße,