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Empfänger für DCF 77
#1
Der Zeitzeichen-Empfänger
Für die Synchronisation der unterschiedlichen Vorgänge an verschiedenen Orten ist es erforderlich genaue Zeit zu haben.
Zu diesem Zweck steht in Mainpflingen der Zeitzeichensender DCF77.
Gesendet wird auf 77,5 kHz, also unterhalb des Langwellen-Rundfunk-Bereichs in unmodulierter Hf, also A1. 
Es wird der Träger im Sekundentakt eingetastet. Nach 55 Impulsen werden 5 Sekunden ausgesetzt. 
Damit kann man einen Minutentakt generieren. 
Das ist ausreichend für einfache Anwendungen wie z.B. Bahnhofsuhren. 
Die Impulse sind Pulsbreite-moduliert. 
Damit kann man binäre Signale übertragen. 
Die Stelle im Impulstelegramm ist bestimmten Daten zugeordnet und es lassen sich Zeiten und Datum übertragen. Eine bestimmte Anzahl Impulse am Anfang des Telegramms sind für Sonderaufgaben vorgesehen. Und deshalb werden sie für Uhren-Anwendungen nicht benutzt.
Deuschlandweit kann man diesen Sender mit einer Ferrit-Antenne empfangen.
Zu Anfang waren das Empfänger mit diskreten Bauteilen, später mit integrierten Schaltungen und heute ist das nur noch ein Chip auf einer Karte mit Anschluß für Antenne, Betriebsspannung und Datenausgang.

Hier ein Empfänger aus der Zeit von ca. 1990. 
Aus dem Bauschutt gezogen 2002, gereinigt, ausprobiert und in die Aufhebekiste gelegt.
Laut Aufschrift ein deutscher Hersteller für Telekommunikationsanlagen. Und mit fernmeldetechnischem Zulassungszeichen.
Bezeichnung: Empfangsmodul ACEM 3


.jpg   comp_IMG_20210124_114114.jpg (Größe: 118,21 KB / Downloads: 203)


.jpg   comp_IMG_20210124_114143.jpg (Größe: 116,36 KB / Downloads: 202)

Bestückt ist die Platine mit:
- einer Ferrit-Antenne
- Schaltkreis M 74HC 4060 mit Quarz 4.9152 MHz (Quarzoszillator mit  Binär-Teiler-Kette)
- Schaltkreis RC 4136 N (4x OPAmp)
- Schaltkreis mit werksseitig abgefräster Kennzeichnung (vermutlich  TCA  440 oder A 244)
- jede Menge Widerstände, Kondensatoren, einige Transistoren, eine LED  und ein Spannungsregler

Der Empfänger funktioniert als Direktmischer. Also so wie ein BFO und die Zf in einem Kurzwellenempfänger. 
Dazu wird die  Oszillatorfreqenz durch 64 geteilt (76,8kHz) und über Q6 vom M 74HC 4060 an den Empfängerschaltkreis übergeben. Der Empfängerschaltkreis arbeitet als Geradeaus-Verstärker für die 77,5 kHz. Die Differenz 700 Hz wird vom RC 4136 N weiterverarbeitet  und steht am  Ausgang  Ua der  Schaltung  als Gleichspannungstakt an.
Den Widerstand auf  der Leiterseite habe ich  eingelötet und damit  die Indikator-LED aktiviert.
Die losen Litzenenden an der Ferritantenne sind die  Anschlüsse  der Koppelschleife. Hier  kann man sicher eine Antenne und die Erde anschließen wenn Bedarf besteht.

Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#2
(24.01.2021, 21:21)Grießgram schrieb: Es wird der Träger im Sekundentakt eingetastet. Nach 55 Impulsen werden 5 Sekunden ausgesetzt. 
Gruß Manfred

Guten Abend Manfred,

der Träger selbst wird ja nur abgesenkt, auf 15%, bleibt also während der gesamten Übertragung vorhanden. Die Kodierung zwischen Binäre 0 und 1 steckt in der Länge der Absenkung des Trägers auf 15%. 100ms lang abgesenkt bedeutet eine 0, 200ms lang eine Trägerabsenkung eine 1.  Der Sekundenbeginn wird durch den Beginn der Absenkung markiert. Das mit den 5 Sekunden aussetzen stimmt so auch nicht, es wird nur die 59. Sekunde ausgelassen, also ohne Trägerabsenkung gesendet, das markiert dann eine neue Minute beginnend mit der nächsten Trägerabsenkung. Schaltsekunden lassen sich ja einfügen, aber das genaue Protokoll steht ja im Internet auch auf jeder Seite die sich ernsthaft mit DCF77 befasst.

Ich glaube die Zeit von DCF77 als Transportmedium der PTB ist irgendwo auch gezählt. Die Empfangssituation hat sich vielerorts sicher stark verschlechtert, es gibt zudem seit Jahren elegantere Möglichkeiten mit geringeren Aufwand an (genauere) Zeitinformationen zu kommen. Auch im Hobbybereich wird DCF77 meiner Empfindung nach viel seltener eingesetzt als von vor 20 Jahren. GPSDO, SDR-Synchronisierung, Mutteruhren werden heute auch nicht mehr unbedingt mit DCF77 gestellt habe ich gelesen, sondern über Satellit, Zeitinfo aus Mobilfunknetz und spezielle priorisierte Internetprotokolle. 

Mit freundlichen Grüßen
Ronald/BS
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#3
Hammer ... gar nicht so lange her ... und ein DCF77-Modul hatte die Gnade, eine FTZ-Zulassung zu bekommen ...
    Viele Grüsse, Micha

... AM-Radios ohne Kurzwelle sind quasi nutzlos
... Alte Technik ist die Grundlage unserer Gegenwart
... Vieles ist erhaltenswert, Einiges gehört in den Schrott
... Früher wars quasi genau, wie heute



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#4
(24.01.2021, 23:44)BalticSea schrieb:
(24.01.2021, 21:21)Grießgram schrieb: Es wird der Träger im Sekundentakt eingetastet. Nach 55 Impulsen werden 5 Sekunden ausgesetzt. 
Gruß Manfred

 Das mit den 5 Sekunden aussetzen stimmt so auch nicht, es wird nur die 59. Sekunde ausgelassen, also ohne Trägerabsenkung gesendet, das markiert dann eine neue Minute beginnend mit der nächsten Trägerabsenkung. 

Hallo Roland, Asche auf mein Haupt. Du hast da den Ablauf richtig dargestellt. Ich  gelobe Besserung.
Es sollte  hier auch nicht die  Anregung zum Nachbau  einer  Funkuhr sein. 
Und ich bin auf die Bedeutung der  Impulse auch absichtlich nicht näher eingegangen. 
Sagte ja: Sonderaufgaben für  Impulsbereiche. Stichwort: Test im September nach  25 Jahren.

Aber ernsthaft: Wir haben  hier öfter Beiträge  zum Empfang von SAQ, dem Oldtimer aus Schweden.
Konzept  etwas abgeändert und Empfangsversuch gemacht?
Der  4060 kann nicht nur Quarzsignale  teilen, auch fremd-eingespeiste. 
Ein durchstimmbarer  Oszillator im Bereich  bis  z.B. 1 bis 2 MHz passend  geteilt wäre doch mal eine Idee. 
Damit könnte man  durchaus  10 bis 150 kHz überstreichen. 
Ohne  Spulen und  Kondensatoren  in Nachtschrank-Größe.
Die Bauteile lassen sich aus einem MW-Radio gewinnen. 
Und ein Oszillatorsignal muss nicht unbedingt sinusförmig sein.
Binärteiler kosten  einige Cent. OPVAmp ebenfalls.
Der  Alexanderson-Tag ist  nicht mehr weit. Lötkolben anheizen!


@  Micha: Da kannst Du mal sehen was  so eine  durchorganisierte Verwaltung alles macht.
Erst der passende Stempel hebt das  Produkt in den Adelsstand.

Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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