Re: Kmitočtový normál - Was:Re: Takový hloupý problém - Eagle

Sobota Březen 2 00:36:07 CET 2024

Mimochodem, jen aby bylo jasné, že se nebavíme o nějaké extrémní 
přesnosti u těch OCXO.

Ten vodíkový maser, který zmiňoval Balu má přesnost 8x10^-14 a ta 
césiová fontána co to mistruje má přesnost lepší než 2x10^-16. Hrozně 
rád bych to měl doma, ale nevešlo by se mi to do bytu a stojí to nejspíš 
víc, než jsem si za celý život vydělal a provozní náklady budou taky 
celkem raketa :)
Do běžné dílny vážně stačí si koupit ten HP10811 na EBay a ani snad není 
nutné do něj šťouchat tím GPS, pokud člověku stačí, že to během pár let 
začne šilhat o Hertz nebo tři na těch 10 MHz.

Zdraví PavelK

Dne 02.03.2024 v 0:10 Pavel Kořenský napsal(a):
> Mně to už takhle večer úplně nemyslí, ale vidím v téhle metodě dva 
> zásadní problémy.
>
> 1. Jak signál z OCXO tak i 1PPS nejsou úplně přesné. Pokud dojde k 
> odchylce, tak bude nutné spočítat korekci, poslat jí nějak do DAC 
> převodníku a to nemluvím o spoustě počítání nějakého delšího filtru v 
> řádu hodin či desítek hodin pro filtraci šumu. Tohle se těžko stihne 
> při frekvenci hodin shodné s 10 MHz OCXO.
> 2. Účelem těch zapojení není přesnost na 1 Hz při kmitočtu OCXO 10 
> MHz. Samotný slušný OCXO má krátkodobou stabilitu kolem 1x10^-10 nebo 
> lepší i když se do něj nijak netrká. Na 10 MHz je to tedy 0.001 Hz. 
> Ten Axtal co zmiňoval kolega má dokonce krátkodobou přesnost 2x10^-12. 
> Cílem zapojení je stabilisovat ten OCXO tak, aby byl přesný třeba na 
> 1x10^-12 dlouhodobě, včetně stárnutí i krátkodobých glitchů v GPS 
> signálu. A na to měření s přesností 1Hz opravdu nestačí.
>
> Zdraví PavelK
>
> P.S. Pokud jsem se ve své úvaze opět někde seknul o řád nebo tři, tak 
> to berte s reservou. Je pátek večer a mám v sobě pár skleniček dobrého 
> vína. :)
>
>
> Dne 01.03.2024 v 17:30 Zuffa Jan napsal(a):
>> Mne sa pacia riesenia jednoduche:
>>
>> Signal 10MHz z OCXO sa privedie priamo do procesora ako hodiny.
>> Vystup z GPS modulu 1PPS sa pripoji tiez rovno do procesora.
>> Nasledne sa vnutorny 16 bitovy casovac pripoji priamo na hodiny.
>> za 1PPS sa pretoci 152x (toto cislo nas ale nezaujima) a jeho hodnota 
>> ostane 38680 (10000000 modulo  65536) za predpokladu
>> ze odchylka je 0 Hz. Nasledne sa vypocita korekcia a posle bud na PWM 
>> vystup alebo
>> D/A prevodnik spat do riadenia OCXO. Ciste softverove a hardverovo 
>> minimalisticke riesenie.
>> A potom uz staci len naprogramovat :)
>>
>> j.
>>
>> -----Original Message-----
>> From: Hw-list <hw-list-bounces na list.hw.cz> On Behalf Of Daniel Valuch
>> Sent: Friday, March 1, 2024 4:19 PM
>> To: hw-list na list.hw.cz
>> Subject: Re: Kmitočtový normál - Was:Re: Takový hloupý problém - Eagle
>>
>> zhodou okolnosti mam zrovna diplomanta, ktory GPS disciplinovany 
>> oscilator konstruuje. Takze vysledky budeme poznat uz o 2-3 mesiace :-)
>>
>> Pouziva tento material:
>>
>> OCXO Axtal AXIOM145-ULN21 https://www.axtal.com/cms/docs/doc91144.pdf
>>
>> GNSS prijimac Ublox ZED-F9T-10B
>> https://www.u-blox.com/en/product/zed-f9t-module
>>
>> fazovy detektor je analogovy, signal sa hned navzorkuje a vsetko 
>> ostatne ohladom PLL a riadenia OCXO je implementovane plne digitalne.
>>
>>
>> Zatial sme merali:
>>
>> stabilitu a fazovy sum oscilatora
>>
>> https://dvaluch.web.cern.ch/temp/oscilator/AXIOM%20145-ULN21.PNG
>>
>> stabilita referencneho signalu 1.25MHz z Ublox prijimaca
>> https://dvaluch.web.cern.ch/temp/oscilator/Ublox_stability_5days.png
>> (ako referencia je pouzity aktivny vodikovy maser disciplinovany
>> ceziovou fontanou)
>>
>> a porovnanie Allanovej odchylky obidvoch - OCXO 10MHz (modra krivka) a
>> Ublox 1.25MHz (hneda krivka)
>> https://dvaluch.web.cern.ch/temp/oscilator/axiom145-uln21%20Allan%20deviation%2010MHz.PNG 
>>
>>
>> a jitter 1 PPS pulzu z Ublox vzhladom na aktivny vodikovy maser. Zlta je
>> hrana 1 PPS, tmavoruzova 10 MHz z MASERa. Rozptyl je tam cca. +/-10 ns
>> https://dvaluch.web.cern.ch/temp/oscilator/ublox%201pps%20vs%2010MHz%20MASER.png 
>>
>>
>>
>> Fazovy detektor bude porovnavat frekvencie 1.25MHz, nie 1 Hz/1 pps.
>>
>> Som zvedavy ako dobry bude vystup. Ucelom je pouzit take parametre PLL
>> aby sa co najlepsie vyuzili vlastnosti aj krystaloveho oscilatora aj
>> gnss prijimaca.
>>
>> b.
>>
>>
>> On 01/03/2024 11:39, Pavel Kořenský wrote:
>>> Zdravím,
>>>
>>> fázový závěs tam být musí, protože ten právě za a) stabilizuje ten
>>> OCXO oscilátor aby byl přesný a za b) kompensuje přirozené stárnutí
>>> oscilátoru.
>>> A taky to potřebuje filtr, protože jednak ten signál 1PPS z běžně
>>> dostupných GPS modulů má nějaký jitter a za druhé může být dost značný
>>> jitter do samotného GPS signálu přidávaný uměle.
>>> V tom článku na který jsem uváděl ten link je to dost dobře popsané.
>>> Ten článek vznikl v době, kdy SA (Selective Availability) ještě do GPS
>>> přidáváno bylo. Pokud si dobře pamatuju, americký DoD přestal používat
>>> SA až v roce 2000.
>>>
>>> Nicméně, princip všech takových normálů je stejný. Uvnitř je lepší či
>>> horší OCXO (od toho se odvíjí do značné míry cena celého zařízení) a
>>> jeho výstup je dolaďovaný tím, že se zjišťuje fázový rozdíl mezi 1PPS
>>> pulsem a výstupem toho oscilátoru. A PID regulátor průběžně dolaďuje
>>> pomocí nějakého DAC ten OCXO tak, aby fázový rozdíl těch signálů byl
>>> pokud možno konstantní.
>>>
>>> V minulosti jsem pár těch kmitočtových normálů "Made in China" měřil a
>>> výsledky nebyly žádná sláva. Ono se totiž musí umět ten OCXO udělat a
>>> to není žádná legrace, to vyžaduje hodně solidní know-how, pokud to má
>>> být stabilní řekněme s přesností (AV) 5*10^-12 za 10 hodin nebo
>>> lepší.  Pokud by to chtěl člověk použít jako referenci v laboratoři a
>>> odvozovat od toho časovou základnu osciloskopu a/nebo čítače, tak je
>>> IMHO lepší koupit na EBay nějaký starý HP10811 oscilátor a postavit si
>>> k němu to řízení uvedené v článku nebo si udělat řízení vlastní. V
>>> moderní době by celé to řízení myslím zvládlo i jedno Raspberry Pi
>>> Pico, pokud by se šikovně použily periferie (PWM a PIO moduly) té 2040
>>> v něm.
>>>
>>> Zdraví PavelK
>>>
>>> Dne 01.03.2024 v 10:15 Zuffa Jan napsal(a):
>>>> Zdravim,
>>>>
>>>> Cinan ma takychto normalov celu kopu ako pozeram ale
>>>> pouzivaju GNSS a teda ktovie ako to u nas pobezi.
>>>> Nemate niekto nejaky overeny napr. od aliho?
>>>> Resp. coho sa vyvarovat lebo ako som si kde tu nieco cital, tak
>>>> samotny gps modul nestaci, musi byt k tomu pripojeny PLL
>>>> lebo signal z gps modulu vypadava .
>>>>
>>>> j.
>>>>
>>>> -----Original Message-----
>>>> From: Hw-list <hw-list-bounces na list.hw.cz> On Behalf Of Pavel Korenský
>>>> Sent: Thursday, February 29, 2024 5:12 PM
>>>> To: hw-list na list.hw.cz
>>>> Subject: Re: Takový hloupý problém - Eagle
>>>>
>>>> Zdravím,
>>>>
>>>> tak ono to není až tak úplně původně moje zapojení.
>>>> Je to modifikace tohoto - 
>>>> https://www.qsl.net/n9zia/wireless/QST_GPS.pdf
>>>>
>>>> Já jsem si na to akorát dělal jiný tišťák, protože původní jsem už
>>>> nesehnal a krom toho jsem funkce některých obvodů v tom původním
>>>> zapojení zintegroval do jednoho isp1032 CPLD od Lattice Semiconductor.
>>>> Chodí to dobře, už mi to tady běží 25 let, je to jedna z těch věcí co
>>>> se dá někam na poličku, koax se píchne zezadu do měřáků které
>>>> potřebují vstup externí kmitočtové reference 10 MHz a je vymalováno.
>>>> A člověk si na to vzpomene právě tak jednou za 6-8 let, když tomu
>>>> odejde externí zdroj 12V.
>>>>
>>>> Akorát dneska by se to moje zapojení asi blbě stavělo znovu, protože
>>>> ty GPS moduly Motorola OnCore UT+ se už dávno nedělají a ty isp1032
>>>> taky ne. To už by bylo lepší vyjít z původního zapojení a udělat si
>>>> vlastní logiku v moderním CPLD a použít jiný GPS modul vhodný pro
>>>> časové aplikace (což není každý GPS modul, je žádoucí aby jitter na
>>>> 1PPS pulsu byl < 25 ps).
>>>>
>>>> Schémátko toho mého řešení je jako PDF v příloze.
>>>>
>>>> Zdraví PavelK
>> _______________________________________________
>> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
>> Hw-list na list.hw.cz
>> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
>> _______________________________________________
>> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
>> Hw-list na list.hw.cz
>> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
>
>
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> Hw-list na list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list