Spannings Referentie - Hao-Qi-Xin

@ Arco,

Ik ben in het bezit van een Datron Wavetek 1281 die staat a twee jaar aan aangesloten op mijn standaard wijst 1.234.567.89 Volt loop geen mm maar echt meten doe ik met een metrix 4,5 digit.

Gr Henk

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi Heren,

Met een paar extra condensatoren en ene ferriet kraal heb ik de stoorpuls wat naar beneden gekregen.

Het is wat lastig meten, daar het speeltje natuurlijk ook machnetisch straald.
De eerste testen met een ferriet kraal, waren dramatisch slecht.

Ik heb nu meerdere condensatoren gebruikt, een direct onder het Ref IC, een tweede direct over de aansluitklemmen, beide 0,47uF Cer.

Een derde dat is een Prof tantaal elco over de aansluitklemmen.
Met deze filtering krijg je het volgende plaatje...
Let op, de bandbreedte van de scoop staat op 1Mhz ingesteld,
ik had geen intresse in de ruis opgepikt door de bedrading.
Nu kan je goed de stoorpuls zien die nog aanwezig is.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-36.png

big_fat_mama
Het wordt een lange discussie, als we hier gaan uitleggen waarom nauwkeurigheid en precisie noodzakelijk is.
Vooral omdat je aan het beeld vasthoud omdat jij b.v. 1% componenten al mooi zat vind en een elco meestal 20% is.
Maar ik zal je toch een voorbeeld geven...
Jij heb een gesprek met je vrouw via de mobiele telefoon.
Je loopt met je telefoon vanuit het koele kantoorpand even naar buiten tijdens het gesprek
om een sigaret te roken en kwebbelt ondertussen verder.
Je staat nu lekker in het zonnetje met die telefoon en de verbinding wordt steeds slechter.
Jij denkt nu dat er geen goede "dekking" is.
Nu blijk de fabrikant zoals jij aangeeft ook te denken dat die 1% wel mooi genoeg is.
De rede van de slechte dekking is dus dat je uit je "kanaal" loopt met je GSM verbinding door de gestegen temperatuur.
Dit wordt nog erger als je vrouw je verteld dat ze weer in verwachting is,
je rode hoofd straald nu net zo erg als de zon *grin*

Mijn 2 cent.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
guidob

Overleden

Bovenstaande is niet zo'n lekker voorbeeld. De timing-advance wordt continue gemeten en bijgeregeld bij 2G/3G. En bij 4G praat straks iedereen door elkaar ;)

Op 16 maart 2015 18:34:25 schreef Arco:
Het is een vicieuze cirkel... ;)
Als je een voltmeter van 6+ digits hebt, moet je ook een spanningsreferentie hebben om er iets mee te kunnen meten/vergelijken.

Nee hoor. Als je er één hebt, weet je niet of die klopt. Als je er twee hebt, weet je niet welke klopt. Je hebt er dus al minimaal drie nodig. En als die drie nu teveel afwijken van elkaar heb je nog een vierde.... eh. :)

[Bericht gewijzigd door guidob op 16 maart 2015 19:08:46 (25%)]

@blackdog, nochtans, ik heb (had) een generator met een buizenvoeding (dus ver van de referentiestabiliteit die in dit topic gehanteerd wordt) die makkelijk 10ppm nauwkeurig draaide ;-)

blackdog

Golden Member

Hi Guidob,

Ik heb voor een redelijk simpele analogie gekozen.
ik had het ook over een FM zender kunnen hebben of over de heren op de 180Meter band, die meestal net zo stabiel zijn al een dame van lichte zeden dronken op een fiets :-)

Ik zal mijn Rubidium referentie maar met het vuil meegeven, nergens voor nodig, de 3458A gooi ik ook maar weg, ondanks dat hij in ieder cal lab gebruikt wordt ;-)

Gegroet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Het voorbeeld rammelt langs alle kanten, maar Bram kan niet weten dat ik een partnerloze periode doormaak, gesteriliseerd ben, en bovenal niet rook ;) ;) ;)

Ernstiger: ik wil graag aannemen dat de ontwikkelaars van mijn telefoontje zo'n hyperprecieze apparatuur hebben in hun labo, maar zolang er in het apparaatje zelf standaardmeuk zit maakt dat toch niet uit? Ze kunnen nauwkeurig de toleranties meten en valideren, ja, dat wel. Maar als ik al bellend de connectie kwijt geraak dan is dat omdat ofwel mijn telefoontje ofwel de zendmast en bijhorende apparatuur buiten tolerantie gaan.

Dat overkomt me overigens zelden want zelfs als ik tijdens mijn nietrokerspauze belde met mijn nietbeschikbare partner over haar nietdoormijveroorzaakte zwangerschap dan nog stond ik onder de rook van de BelgacomProximus GSM-mast bovenop hun hoofdkwartier aan het Brusselse Noordstation ...

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord
guidob

Overleden

Op 16 maart 2015 19:22:05 schreef blackdog:
Ik zal mijn Rubidium referentie maar met het vuil meegeven, nergens voor nodig, de 3458A gooi ik ook maar weg, ondanks dat hij in ieder cal lab gebruikt wordt ;-)

Doe maar! Wel van te voren even vertellen waar de vuilbak staat. En niet te hard gooien a.u.b. Wordt de beste dumpster-dive score ooit :) :) :)

blackdog

Golden Member

Morge, :-)

Even een aanvullend plaatje over de Hao-Qi-Xin referentie.

Ik kwam wat variatie tegen in de gemeten waarden en in eerste instantie was me niet duideleijk waar dit nu vandaan kwam.
Ik heb het over ongeveer 15PPM shift in uitgangsspanning op het 10V bereik.
De TEK DMM4050 laat dit hier zien, dit is het "afkoelen" nadat de referentie los is getrokken van zijn lader.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-40.png

Je hebt dus minstens een half uur nodig na het laden, voor hij weer zijn "normale" waarden aangeeft.
Hij geeft bij een bijna volle accu geen directe shift in uitgansspanning bij het aansluiten van de lader.
Het is dus echt een temperatuur effect van het opwarmen door het laden.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Omdat Blackdog meteen zo enthousiast in die naaldpulsje gedoken was kon ik dat ook niet laten.
Andere projecten dus maar even aan de kant geschoven.

Dat viel niet mee.....

Eerst de uitgang proberen te filteren, met een varkensneus en een C erover.
Maar met teveel capaciteit op z'n uitgang wordt de opamp in de AD584 instabiel, en beland je van de wal in de sloot.
Een klein C'tje helpt een beetje, maar niet veel....

Dan eerst maar eens de voeding van die AD584 beter ontkoppelen.
Ferrietbead in de plusleiding, en een C over de AD584.
Met een 10uF tantaal kreeg ik de rimpel moeiteloos naar minder dan een kwart van de oorspronkelijke waarde.
Maar de piekjes op de uitgang werden nauwelijks kleiner......

Die schakelende voeding straalt inderdaad behoorlijk.
met een lusje aan m'n scoop probe (gewoon het aarde draadje aan de tip clippen) pikte ik zo een krachtig veld op.
Eerst maar eens een stukje blik over dat schakelende voedinkje.
En inderdaad, het veld was zo goed als weg. Maar de pulsjes op de uitgang waren nog net zo groot als daarvoor....

Volgens de datasheet kun je met een externe C de uitgangsversterker minder breedbandig maken, en zo de ruis verminderen. SMDtje van 10nF X7R over de 2 pinnetjes gesoldeerd.
maar de uitgangs piekjes werden niet kleiner.....

Zo ziet de bovenkant van mijn printje er nu uit.:
http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/AD584/IMG_1060_AD584_Reference_bovenzijde_na_mods-600pix.jpg

Je ziet het blikje over de schakelende voeding, en omcirkeld de ferrietbead in de plus van de AD584.

En dit is nu de onderkant:
http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/AD584/IMG_1062_AD584_Reference_onderzijde_na_mods-600pix.jpg

Je ziet de extra ontkoppeling van de AD584, en omcirkeld het Ctje tussen pin 6 en 7 om de bandbreedte te verkleinen.

Na deze modificaties ziet de rimpel op de uitgang er als volg uit:
http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/AD584/IMG_1058_AD584_Reference_output_na_mods-600pix.jpg

De scherpe naalden zijn er af, maar verder niet veel beter als toen ik begon.
Ik ga er maar eens een nachtje over slapen.....

Groet, Gertjan.

Op 17 maart 2015 19:44:08 schreef miedema:
Die schakelende voeding straalt inderdaad behoorlijk.
met een lusje aan m'n scoop probe (gewoon het aarde draadje aan de tip clippen) pikte ik zo een krachtig veld op.

Als je lusje dit oppikt , dan doet de rest van de schakeling dat ook...maw, Het lijkt me eenvoudiger de oorzaak weg te nemen.

groeten

Kris

Ik ben nu ook wel benieuwd naar grafiekjes van die pentaref!

blackdog

Golden Member

Hi Kris,

Maar het is ook leuk om te kijken of je het beter kan krijgen.
Ik weet uit ervaring met schakelende voedingen dat het heel moeilijk is.
Ik noem ze niet voor niets vuurtorens in en donkere kamer...
Daar gaat veel tijd in zitten om het storing vrij te maken.

Een voordeel bij deze referentie is, dat je met een DC DVM meet,
heel veel wordt door de DVM al weg gefilters.
Met een klein beetje hulp van GertJan en Bram, wordt het goed genoeg,
zodat het verder geen probleem is :-)

De temp drift vind ik trouwens belangrijker, wat ik in de vorige post al aangaf 15PPM verhoging bij het laden.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi,

Op veler verzoek...
Ik krijg geen rust met jullie, zo leer ik nooit GPIB programmeren... ;-)

Dit is de Pentaref, op de 10V stand, en de zelfde instelling van de Hameg scoop.
Dus een bandbreedte van 1Mhz, de uitgansspanning maakt niet uit voor de aanwezige stoorpuls.
Proberen de stoorpuls met een Cer condensator weg te halen, gaat je niet simpel lukken.
Dit komt omdat de opamp die de uitgang stuurd de capacatieve belasting niet leuk vind.

Pentaref 10V stand...
http://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Pentaref-02.png

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Hi blackdog,

Vraagje weet je welke referentie er op de pentaref gebruikt wordt?

Gr Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi Henk,

Op mijn Pentaref zit een TI REF5050.
De nieuwere versies hebben volgens mij een DIP8 LT1021B.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Ha Blackdog,

Valt me tegen van je Pentaref....
Ik heb de DMM Check plus van dezelfde maker, en die is schoon:
http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/AD584/IMG_1067_DMM_Check_uitgang-600pix.jpg
(dat is dus 2mV/div. Geen verschil bij verschillende tijdbasis snelheden)

Maar het is natuurlijk ook simpel om een 5V referentie uit een 9V batterij te halen......

Voordat mensen gaan zeuren, in de DMM Check zit de Texas Instruments REF5050ID als referentie.

Groet, Gertjan.

miedema

Golden Member

Zo weer on topic.....
Verder puzzelen aan de stoorspanning op de uitgang.

Een nachtje slapen helpt me meestal om een kwartje te laten vallen.

Als je kijkt naar het inwendige schema van de AD584:

http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/AD584/AD584_principe_schema.png

Dan zie je dat de pinnen waarmee de uitgangsspanning ingesteld wordt eigenlijk in de feedbackloop van de opamp zitten.
(Stoor)signaal wat op die pinnen geïnjecteerd wordt, gaat dus zo de negatieve ingang van de opamp in.

De moed zakte me in de schoenen toen ik zag dat printsporen die aan deze pinnen vastzitten min of meer recht onder of langs de spoel van de schakelende voeding liepen.
En inderdaad, extra C'tjes om deze pinnen extra af te filteren hielpen nauwelijks.

Bovendien, die C'tjes zaten al op de print (b.v. C10)
Nog eens goed kijkend viel mij op dat de massa waar deze C'tjes op affilteren een lange uitloper was.
En eigenlijk vormt deze massa dus ook een lus......

Dus dan maar deze massa uitloper verbinden met een dik draadje naar het massavlak op de achterkant.

Zo ziet mijn printje er nu uit:
http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/AD584/IMG_1069_AD584_Reference_met_massavlak_link-600pix.jpg

De blauwe lijn gaat over een spoor dat aan pin1 zit (de output van de AD584), en vlak langs de schakelende voeding loopt.
Met C10 is een poging gedaan tot filteren, maar de massa aan C10 is een wormvormig aanhangsel, ver verwijderd van het echte massavlak.
Groen omcirkeld is een kort dik draadje waarmee ik dat wormvormig aanhangsel heb verbonden aan het massavlak aan de achterkant.

En dit is het resultaat:
http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/AD584/IMG_1064_AD584_Reference_uitgang_met_massavlak_link-600pix.jpg

Van de oorspronkelijke 10 á 15 mVtt stoorspanning is nu nog maar 3 mVtt over!

Dit is met mijn print verder weer helemaal origineel gemaakt.
Het enige, en doorslaggevende verschil is het massadraadje.

Natuurlijk plaats ik de afscherming wel weer terug, want stralen is nooit fijn. En ook de extra voedings ontkoppeling blijft, want dat voelt goed.
Maar het enige wat de uitgang echt schoner maakt is dat massa draadje!

Zo, kan ik weer verder met andere projecten....
(was bezig een 10MHz distributie versterker te ontwerpen, en er kwam een nooddruftig Quadje 50E binnen)

Groet, Gertjan.

blackdog

Golden Member

Ha die Heer Miedema, :-)

Het draadbrugje heb ik ook er in gesoldeerd en dit is het resultaat.
Let op, de schaal is 1mV/Div en weer is de bandbreedte beperkt op de scoop tot 1Mhz.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-41.png

Als ik nu de Prof tantaal van 15uF over de aansluitklemmen zet wordt het nog beter,
ik denk aleen dat ik dit niet doe, daar het geen voordeel opleverd bij het meten/testen van multimeters.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-42.png

De 10Mhz LAb referentie...
Gertjan, kijk eens naar dit topic van mij.
Daar beschrijf ik een distributie versterker voor 1 tot 15 Mhz.
Mijn uitgangspunt was het aansturen van diverse meetinstrumenten zoals generatoren een scoops,
zodat ze niet onderling uit de pas lopen.
Het is dus niet ontworpen om de onderlinge be-invloeding zeer laag te houden zoals bij NIST :-)
http://www.circuitsonline.net/forum/view/119525/1/10mhz

De Quadje 50E, is deze van een Studio of b.v. een Theater?

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Ha Blackdog,

Even OT, noem me aub geen Heer....
Zo sjiek ben ik niet, en ik hou meer van informele voornamen. Heb er al spijt van dat ik ooit (in 2001) m'n achternaam als username genomen heb. Gertjan zal wel bezet geweest zijn.

Maar goed.
Inmiddels heb ik m'n Hao-Qi-Xin weer in elkaar zitten.
Naast dat massa draadbrugje zit ook de afscherming weer over de schakelende voeding, en een ferriet SMDtje met 10uF tantaaltje ontkoppelen extra de AD584. Geen C over de uitgang. Het werd er niet echt beter van, en instabiliteit loert.....

Dat levert het uiteindelijke plaatje op:

http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/AD584/IMG_1071_AD584_Reference_uitgangsrimpel_definitief-600pix.jpg

Nog 2mVtt over. Nog net iet beter dus dan alleen met dat massa draadbruggetje.

Goed om te zien dat dat draadbruggetje bij jou ook een flinke verbetering is. Hoewel het merkwaardig is dat je meer rimpel overhoudt dan ik.....

Overigens, die 15pm temperatuurverloop waar je het eerder over had is nog (net) binnen de specs van de datasheet, zag ik. Wat mij betreft is die 0,15mV toch al in marge waar je dit ding nog kunt vertrouwen.

Je topic over je distributieversterker had ik al met aandacht uitgebreid gelezen!

Mijn uitgangspunt en aanpak is iets anders.
Ik heb een op 12V gevoede OCXO, die ik meerdere uitgangen wil geven.
Ik heb ook gekozen voor opamps als uitgangsversterkers, maar die moeten dan wel op 12V single supply draaien, en wat versterken om de uitgang van de OCXO op peil te brengen.
Het is voor mij echt een tijdbasis voor mijn teller en AWG, dus veel filtering heb ik niet nodig. Af en toe calibreer ik die OCXO dan met m'n GPS klok, maar ik heb geen zin om die GPS klok elke keer op te moeten starten.

Ik gebruik een opamp per uitgang, voor goede scheiding. Begonnen met AD817, maar die had net te weinig open loop gain, ik kwam bij 10MHz net wat te kort bij de versterking die ik nodig heb. Nu gebruik ik de LM7171 en dat bevalt prima. Ik twijfel nog of ik er uitgangstrafo's achter hang. Ben aan het spelen met wat prototypetjes.
Als je het leuk vind kan ik wel een schema online zetten.

Die Quad 50E is van mij. Ooit 2e hand gekocht, vele jaren terug aan een vriend gegeven, en nu weer teruggekregen.
Nodig aan nieuwe elco's toe, en er zit een vreemde witte aanslag aan de binnenkant. Kortom, tijd voor een poets en service beurt.
Het is fijn om een versterker te hebben met een omschakelbare uitgangstrafo, om makkelijk hogere wisselspanningen te kunnen genereren. (tot 100V met de 50E)

Groet, Gertjan.

Bovenstaand schema is nog niet getest.

blackdog

Golden Member

Hi Gertjan,

Off topic
Ik ga altijd van goede specs uit, maar ik weet natuurlijk dat een blok waarschijnlijk net zo goed werk voor de Ref ingang.

Het is nog niet klaar maar had wel al besloten grotendeels op de oxco te gaan werken, daar de gene die ik heb zeer goed is.

Mijn ervaring zegt dat de uitgang met trafo,s moet!
Jouw ervaring kan natuurlijk anders zijn :-)

On topic
Ik laat de China referentie zoals hij nu is, dat is mooi genoeg en ik hoop dat de meelezers iets aan onze metingen hebben gehad :-)

Oja, er zijn er vast meer die een topic van je willen zien betreffende de 10Mhz distributie versterker.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Ha Blackdog,

Mijn OCXO geeft een mooie sinus uit, en ik hou die mooi.....
Goed genoeg voor mijn doeleinden. Een blok zou ik inderdaad niet blij mee zijn. Al die harmonischen die lekker stralen achter je meetapparatuur...

Hier kun je de laatste versie van mijn schema vinden: http://www.miedema.dyndns.org/fmpics/Circuits_online/Mietro_...schema.pdf

Het is dus nog niet definitief, maar alle delen zijn geprototypt en getweaked. Alleen die uitgangstrafo's denk ik dus nog over na.
Ik denk wel dat ik dat ga doen, om problemen met potentiaal verschillen en aardlussen te voorkomen.

Ik heb wat prototypjes gemaakt met ferrietkerntjes, maar nog niet naar tevredenheid. Of frequentiebereik net niet tot 10MHz, of te laag rendement. Zaterdag in Rosmalen eens kijken of ik daar wat kan opduikelen.

Mijn OCXO komt dus een sinus uit, maar wat zacht.
De opamps versterken en bufferen in 1 klap. De C in het terugkoppelnetwerk is natuurlijk nodig vanwege de enkele voeding, maar ook om te zorgen dat DC en LF de versterking maar 1x is. Scheelt in de laagfrequente ruis.

Zoals gezegd gebruikte ik eerst AD817, die beviel prima, maar kwam ik bij 10MHz net wat gain te kort (net te weinig open loop gain). Met de LM7171 gaat dat wel goed, en ook die heeft geen probleem met het aansturen van lange 50 Ohm kabels.

Het hulp schakelingetje onder de OCXO is een indicatie om te zien of de OCXO al op temperatuur is.

Aan de hand van R13 meet ik de ovenstroom, en als die daalt naar de "oven warm" waarde (is kleiner dan 0,3A) gaat LED1 uit. daarna duurt het nog 5 minuten voordat de OCXO echt stabiel is. Daarom zit er een timertje achter, en 5 min. later gaat LED2 uit.

Op zich denk ik niet dat er veel nieuws in mijn schakeling zit, en heb ik geen zin om er een topic van te maken. Wel vindt ik het leuk als je je licht er op laat schijnen. Anderen zien toch weer aan andere dingen waar je zelf overheen kijkt.

Ondertussen zitten we wel te praten over iets wat in een ander draadje thuis hoort.....

Die Chinese spanningsref ben ik ook wel klaar mee, Hij zit weer in z'n doosje tot ik een meter te checken heb.

Groet, Gertjan.

Ziet er goed uit.

C5 bij uitzetten. Een 1N4148 van C5 naar +12V is wat netter.
Diode of zener in sper over voeding.
Eventueel uitgangsfilters achter de 47R5.

blackdog

Golden Member

Hi Gertjan,

Ik ben het met René eens betreffende C5 in je schema, diode in sper van pen5 naar de +12V.

Ik zie dat je de OCXO uiteindelijk belast met minder dan 200 Ohm, was dat de bedoeling? (R20|R21|R22)

Zal ik 4 trafotjes voor je wikkelen en naar het adres sturen op het schema?

Gegroet,
Blackdog

PS,

Ik moest erg lachen door de "Crewfoto" met ondermeer André Kuipers er op.
De microfoon heeft het meeste haar *grin*

[Bericht gewijzigd door blackdog op 18 maart 2015 20:44:28 (17%)]

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Ha rbeckers,

Dank je voor je commentaar!

Je opmerking over C5 begrijp ik niet helemaal....
Als Led1 uit gaat dan wordt C5 langzaam via R12 geladen.
Gaat LED 1 weer aan, dan wordt C5 via de 1N4148 ontladen (stroombegrensd door R9).
Wat kan er bij uitzetten mis gaan?

De voeding staat niet in dit schema, maar de schakeling krijgt zijn eigen ingebouwde voeding (gebaseerd op een LM317), dus ompool beveiliging lijkt me in dit geval overbodig.
(Hoewel dat inderdaad een standaard stokpaardje is van me bij extern gevoede schakelingen.

Uitgangsfilter heb ik mee gespeeld (en zelfs een elegante oplossing geprototypd), maar laten vervallen als overbodige luxe.
Ik gebruik de 10MHz alleen voor tellers en m'n AWG. Niet voor een spectrum analyser (helaas...) en ben geen zendamateur.

Groet & dank, Gertjan.