10MHz OCXO Master Clock nabouw topic

de print is ontvangen.
begonnen met het plaatsen van de componenten die ik al had liggen in de voorraad.
qua kosten probeer ik het "vriendelijk" te houden.
enkele dingen bij Farnell besteld, veel zijn daar per stuk niet te koop en moet je er 10 kopen, of zelfs 5000 uit USA voor €25 extra, wel bij Conrad per stuk te krijgen( o.a. de weerstanden ).
de behuizing van Hammond is bij Conrad zelfs goedkoper.
enige wat ik nog moet hebben is een trafo, maar ik heb nog wel iets liggen..

bij Farnell is momenteel 1 onderdeel niet te krijgen, ik kan nergens anders een leverancier vinden waar deze per stuk verkocht wordt

L6 ferrite 6x INDUCTOR, ferrite core, vertical 6x Fair-rite 1191415
Fair-rite 2944666631
L7 ferrite 6x INDUCTOR, ferrite core, vertical 6x Fair-rite 1191415
Fair-rite 2944666631

is weer leverbaar na 25-12, we wachten dat dus even af, de OXCO zelf is ook nog onderweg.

tot nu toe kwijt €152,04 :
Farnell : € 31,19
print : € 12,50
Conrad : € 73,65
OXCO : € 34,70

[Bericht gewijzigd door dijkmane op maandag 10 december 2018 17:41:31 (15%)]

Alternatief voor het 6x ferriet

Ha Dijkmane,

Onhandig dat dat 6x ferriet nu net niet op voorraad is bij Farnell...
Alternatief zou je deze ferriet kunnen nemen: Ferrite Core, Cylindrical, 725 ohm, 10 mm Length, 1 MHz to 200 MHz, 0.75 mm ID, 6 mm OD. Farnell bestelnummer 1191416
Indertijd heb ik ze beide getest, de verschillen in filterwerking zijn miniem.

Dit is het zelfde kernmateriaal, alleen komen de draden er hieraan weerszijden uit i.p.v. beide aan èèn kant. Dus 1 aansluitdraad terug buigen, en hij past weer op de print

Ik denk zelfs dat er nog een leeg gaatje in de kern zit. Als je een aansluitdraad daardoor terug naar de andere kant weet te prutsen heb je zelfs weer identieke eigenschappen!
(anders gaat de draad 5x door de kern i.p.v.6x, daardoor is dan de impedantie net wat lager, maar nog steeds prima bruikbaar.)

groet, Gertjan.

ik wacht de reactie van electron920 nog even af, anders gaat ik die wel bestellen, dank voor het alternatief.

het ziet er naar uit dat ik toch nog een trafo nodig heb, ik heb geen ringkern meer liggen met deze waardes, wel nog een gewone...

overige spullen zijn vandaag binnengekomen, dus voorlopig is er weer wat te doen.

ik moet ook nog ergens van dat coax hebben liggen, dan heb ik alles wel compleet.

leuk zo'n project.

Ha dijkmane,

Ik heb een en ander boven water alles kost aan deze kant iets meer tijd dan te doen gebruikelijk.
Wat ik gevonden heb diverse ferriet SMD en smoorspoeltjes ook een mooie ringkern trafo heb ik voor je.
Ik zoek vanavond de specificaties er bij laat maar weten of je nog meer op je verlanglijstje heb staan

Groet,
Henk.

Top !
geen haast, er loopt geen bloed uit..

stukje coax heb ik gevonden, ... 30cm
dus als je daar een meter van hebt, is de lijst dan compleet.

laten we verder mailen.

Op 11 december 2018 23:10:05 schreef electron920:
Ha dijkmane,

....
Ik heb begrepen dat je de oscillator al besteld heb daar heb ik er nog wel een tiental van.

Groet,
Henk.

ja, die is onderweg uit verweggistan..

over die trafo's, voordat ik ze erin zet..
ik heb nu de cores gebruikt van Farnell - 74270176
en voor de draadjes een UTP kabel gestript.
is dit voldoende zo ?

Hi dijkmane,

Als ze de goede inductie hebben vind ik het best.
Het komt niet heel kritisch, maar wil je het heel precies, kijk dan in mijn versie van Gertjan zijn Referentie print.

Dat heeft trouwens alleen zin als je het ook kan meten met jouw trafo's,
bij mij zijn de uitgangen breedbandig mooi 50 Ohm, maar voor de meeste toepassingen is dit helemaal niet noodzakelijk.

Groet,
Blackdog

Ferrietkernen voor de uitgangstrafo's

Ha Dijkmane,

Waarom heb je voor deze Wurth kernen gekozen? Als ik de datasheet nalees kan ik niets vinden over welk ferriet materiaal het is, noch eigenschappen die van toepassing zijn op gebruik als trafo. Alleen dat hij bedoeld is voor ontstoring, en eigenschappen voor die toepassing...

Indertijd heb ik na veel uitzoeken en prototypes meten gekozen voor Amidon FT37-77 kernen (b.v. Reichelt nr. 5977000201)
De verschillen bleken flink te zijn, ook tussen kernen die op papier geschikt zouden moeten zijn....
Meer over die trafo's hier in m'n post Wat meer over de uitgangstrafo's.
Wat lager staat een post met frequentiecurven van de trafo's.

Niet alleen moet het kernmateriaal geschikt zijn voor de juiste frequentieband, van belang is ook dat de demping bij 10MHz zo klein mogelijk is.
Bij een lager uitgangssignaal bestaat het risico dat sommige (oudere) meetapparaten niet meer willen locken. En dat ondervangen door de gain van van de opamps te vergroten is minder, omdat er dan flink meer harmonischen in het uitgangssignaal komen...

Als je een van je trafootjes opstuurt (of mee langs komt) dan wil ik hem met alle plezier voor je meten. (m'n e-mail adres staat in m'n profiel)

Ik zag dat die Amidon FT37-77 kernen nog niet in de partslist stonden. Ik zal dat aanpassen voor toekomstige nabouwers. (mijn eigen Masterclock heb ik gebouwd met trafootjes van Blackdog, daarna heb ik voor later de nabouwers zelf een uitgangstrafo ontwikkeld met makkelijk verkrijgbaar materiaal)

EDIT: 10MHz trafo's info in de Partslist aangepast, en links in startpost naar partlist vernieuwd.

groet, Gertjan.

top.

ik heb eigenlijk meer op de maat gezocht en minder op de eigenschappen.
terwijl die juist belangrijk zijn ..

het wikkelen ging best makkelijk, dus dat heb ik geleerd.
ik zal even kijken of ik kan meten wat de eigenschappen zijn en of er wel signaal uit komt. ik heb niet al te geavanceerde apparatuur, de komende 2 weken vrij, dus ga er wat tijd in stoppen.
al doende leert men.

simpele testsetup gemaakt
10MHz er in, dat komt er ook weer uit.
300mVrms input, en dan 2,3Vrms output
bijna een factor 6 sterker.!?

ch2 hangt aan de input, ch2 aan de output kant

300mVrms input, en dan 2,3Vrms output
bijna een factor 6 sterker.!?]

Ik zie geen relatie tussen de waardes die je opgeeft en het scope plaatje. Ik neem aan dat CH 1 op 500mV/div staat en CH 2 op 50mV/div.

ch2 hangt aan de input, ch2 aan de output kant

Je noemt twee keer ch2...
Ik gok erop dat je ingang en uitgang verwisseld hebt en dat de uitgang een factor >10 lager is.

typefout.
kanaal 2 is de input, 1 de output

net nog even gecontroleerd of de instellingen goed staan in het menu, voor de probes, die staan op 1x.
maar er zit ook een knopje 10x op de probe zelf, van 1 stond die aan ...

er gaat nu 3,92Vrms in en er komt 3,41Vrms uit.

dat lijkt er meer op.

[Bericht gewijzigd door dijkmane op zaterdag 15 december 2018 20:28:13 (75%)]

Ha Dijkmane,

Heb je dan niet toevallig voor kanaal 2 een 10:1 probe gebruikt .

Het is sowieso niet duidelijk hoe je meet... Ik zie aan 1 kant een 47Ω afsluit weerstandje. Is dat dan secundair, en heb je je scope ingang niet 50Ω afgesloten? Denk aan reflecties in je kabels...

Het is een beetje merkwaardig op: de onderste trace zie ik een flinke vervorming rond de nuldoorgangen (zou door de kern kunnen komen, maar dit zou de input moeten zijn). En op de bovenste trace, dus de output is die vervorming op magische wijze verdwenen??

Als je wil duidelijk maken hoe je meet wellicht even een schemaatje maken? Als richtlijn: een goede trafo zou een kleine dB verlies bij 10MHz moeten hebben.

EDIT: Inmiddels heb je je post aangepast. Zo klopt het beter
Maar het blijft raar dat de ingang vervormt is, en de uitgang niet....

groet, Gertjan

Ha dijkmane,

Lekker bezig alleen is de meetopstelling niet helemaal correct maar goed ik weet niet welke impedantie de generator heeft maar je afsluiting klopt niet.
Nu meet je voor de 47Ω weerstand en niet afgesloten dit heft elkaar een beetje op
Je trafo heeft een verlies van ≈1.2dB dat is niet zo goed dat bereik ik op ≈3GHz op 10MHz kom ik op 0.06dB maar dat is niet zo belangrijk je kunt het makkelijk hebben.

De keuze van jou ferriet 7W850 is zo slecht nog niet meet deze ook eens zou ik zeggen de tussenschakel weerstand is 25Ω bij 10MHz daarentegen is de weerstand van F77 100Ω .
Je kunt dan de 47Ω iets verlagen naar 36Ω dit maakt het verlies iets goed de uitgang impedantie wijkt minimaal af jou inductie is hoger en Ohms ben je in beide gevallen niet.

Groet,
Henk.

PS een en ander toegelicht door @heer miedema.

ik heb dit stukje van het schema nagemaakt ;

dus 10nF en in dit geval 47 ohm .

vervorming komt uit de signaal generator, dat is iets dat nog op de todo lijst staat om te repareren

Ha dijkmane,

Goed zo alleen de uitgang afsluiten want je scope is hoog van impedantie.
Als je generator zeg 50Ω is dan kan de weerstand aan de ingang weg en hoef je alleen af te sluiten.
Je meet dan de verliezen in je scheidingstrafo en dat is wat je wil weten.
De bandbreedte is niet van belang je werkt op een spot frequentie.
Wel kan van belang zijn de impedantie i.v.m. de reflectiedemping, door de niet ideale afsluiting van je belasting (welk apparaat dan ook) voorkom je hinderlijke meervoudige reflecties op je lijn.

Groet,
Henk.

in en uit beide nu afgesloten met 50 Ohm terminator ( bij voorgaande metingen was de ingang al afgesloten met 50 Ohm, uitgang hing rechtstreeks aan probe )

1,70Vrms input geeft dan 1,37Vrms output.

Ha dijkmane,

Dat is niet echt slecht ≈1.8dB demping maar ook niet echt goed te noemen.
Is dit met het ferriet wat @heer miedema gebruikt F77 hoeveel wikkelingen heb je voor beide kanten?
Ik heb nog even je tekst gelezen je gebruikt draad dat is aan de dikke kant eb je nog een andere diameter..

Groet,
Henk.

met de 7W850 kernen diverse testen gedaan met draaddiktes/soorten, ik kom hiermee niet beter dan een demping van 1,69dB.

inmiddels ook de F77 kernen binnen, daarmee haal ik vooralsnog 0,86dB.

OXCO is ook binnen en ik heb een geschikte ringkern gevonden.

Ha dijkmane,

Dat is een prima waarde als tussenschakel demping ik denk dat je trafo nu op <0.5dB zit de rest is het aankoppelen.
Heb je nu nog iets nodig?

Groet,
Henk.

OCXO spectrum, harmonischen / THD van OCXO’s gemeten

Ik heb gekeken naar het spectrum van mijn OCXO’s. Daarbij aandacht voor uitgangsniveau en harmonischen, zo wel qua grootte als aantal.

Hier de Oscilloquartz 8663, de OCXO voor de MasterClock:

^{klik op plaatje voor grotere versie}

We zien een 2^e harmonische op -40dBc, 1% vervorming dus. Dit is vrij typisch voor m’n 8663en. Allemaal zitten ze op die -40dBc of net wat lager. Vervolgens is er nog een beetje 3^e harmonische, op -58dBc.

Wat wellicht opvalt is dat ik het referentieniveau relatief erg hoog heb gekozen met +20dBm. Daardoor ga je op vrij laag niveau door de spectrumanalyser, waardoor je er zeker van bent dat de harmonischen die je ziet ècht uit de OCXO komen, en niet uit de analyser zelf . Dat de ruisvloer daardoor ook hoger ligt neem ik dan voor lief...
(Overigens moet ik wat dat niveau betreft bij mijn Rigol DSA815 veel beter opletten dan bij deze Agilent 4395A)

Een andere OCXO die momenteel op e-bay wordt aangeboden is de UCT 108663. Volgens de e-bay handelaren is deze equivalent aan de Oscilloquarts 8663:

^{klik op plaatje voor grotere versie}

Qua spectrum is deze UCT toch een maatje minder dan z'n Oscilloquartz voorbeeld...
Nu zit de 2^e harmonische op -28dBc, en de hogere harmonischen zijn evenredig hoger. M'n andere UCT laat ongeveer hetzelfde beeld zien.

Daarbij moet je wel bedenken dat voor veel toepassingen die harmonischen niet erg zijn. Immers, gebruik je de 10MHz om een ander apparaat (bv counter) extern te clocken, dan zal er geheid in dat apparaat als eerste een blok van die 10MHz gemaakt worden.
En ik moet zeggen dat die UCT’s in mijn stabiliteitstests wèl goed scoren…..

Overigens is de spec van Oscilloquartz < -25dBc voor alle harmonischen. En daar blijven ze dus beiden onder.

Hier een PDF met al mijn metingen bij elkaar. Daarin ook nog een paar andere OCXO’s:
De Oscilloquartz 8660, een maatje mindere OCXO (is dan ook een AT geslepen kristal)
En de Oscilloquartz 8666, ook AT geslepen, maar doet het opvallend goed! (althans mijn exemplaar... )
Beiden hebben wel als nadeel dat het uitgangsniveau een stuk lager ligt, daardoor passen ze ook niet zomaar in de MasterClock.

Omdat het uitgangsniveau lager ligt heb ik ze ook nog een keer gemeten met een lager referentieniveau van 0dBm. Dan zie je meteen wat er nog aan verrassingen onder de ruisvloer verborgen lagen

Groet, Gertjan.

ok, update.
na wat feestdagen en andere vertragingen de OCXO af kunnen maken.
alles werkt in 1x !

afregelen echter niet helemaal.

ik heb 2 counters, een PM6673 en een PM6670
de PM6673 heeft optie PM9678b, een TCXO, deze vertrouw ik dus meer, tevens is deze 1 digit nauwkeuriger.

bij koude start meet ik, maximaal naar rechts gedraaid, een Vfc van 3,87V.
de counter meet dan 9999889,1 Hz
na een minuut of 10 gaat de Oven Led uit en is de Vfc 4,07V ( hoger krijg ik m niet ).
de counter meet dan 9999999,8 Hz en soms klapt de laatste ook naar 9
op dat moment is ook de Warming Led uit.

de PM6670 counter blijft stug 10000008 Hz aangeven

ik kom dus net even wat regelbereik tekort...
een van de weerstanden R8 of R9 zal ik dus moeten aanpassen, wat is het beste ?

ok, we zijn een aantal uren verder, blijkbaar moest het e.e.a. nog verder opwarmen.
Vfc is gestegen naar 4,25V en de frequentie tot 10000000,2 Hz op de PM6673.
ik moest dus zelfs een stukje terugdraaien nu en heb een 1 met 8 nullen.
ik laat m maar even een paar dagen zo staan, eens kijken wat er gebeurt.

Ha dijkmane,

Mooi dat je MasterClock in 1 keer goed werkt

Het is gebruikelijk dat een OCXO die lang uit geweest is weer een tijdje nodig heeft om weer optimaal stabiel te worden.
Zo'n OCXO uit China heeft niet alleen lang uitgestaan, maar is ergens uitgesloopt, en daarna hier naar toe gerammeld.
Het is mijn ervaring dat het een paar dagen tot wel een maand kan duren voor zo'n OCXO dan weer nominaal en helemaal stabiel is. (Meestal is er een drift, die langzaam steeds minder wordt)

Dus gewoon aan laten staan, en kijken wat er gebeurt

Verder is het natuurlijk altijd het probleem dat je een referentie alleen maar kan kalibreren met een betere referentie
Mogelijk heb je iemand in de buurt met een GPSDO, dat is het makkelijkst. Je bent hier ook van harte welkom, maar ja, dat is een stuk rijden....
En ik zou zeker wachten tot je OCXO stabiel is, anders blijf je afregelen

groet, Gertjan.

Handiger manier om R20 op waarde te brengen

R20 is de afsluitweerstand van de OCXO. Door de waarde van die weerstand aan te passen kun je het uitgangsniveau van de OCXO op de gewenste waarde brengen. Ik dat al eens in een post met een tekeningetje uitgelegd.

Bij mijn Masterclock deed ik dat door simpelweg onder de print een een (experimenteel bepaalde) weerstand parallel aan R20 te solderen.

Tegenwoordig doe ik dat eleganter:

Op de plek van R 20 soldeer ik een paar printheaders

Vervolgens soldeer ik op die header een instelpotje

Met de instelpot regel ik het uitgangsniveau van de Masterclock naar de gewenste 2Vtt / +10dBm. Wel wachten tot de OCXO warm is! (Als de OCXO nog koud is is de output wat hoger....)

Als de output klopt, dan de instelpot er weer uit solderen, waarde meten, en vervangen door vaste weerstanden:

Ik zoek dan een parallel combinatie van weerstanden uit mijn bakjes. Als je nauwkeurig de exacte weerstand wil bereiken, dan helpt het om je weerstanden te meten, en exemplaren uit te zoeken wiens tolerantie de goede kant op afwijkt.

Zo moest ik in dit geval 70,5Ω hebben, en de weerstanden op de foto zijn dat precies! Terwijl 75Ω parallel aan 1,21k theoretisch 70,62Ω oplevert.

Let trouwens niet op de achtergrond (en de waarde van R20) in de foto's. Deze Masterclock print heb ik gemodificeerd voor gebruik met en Rubidium i.p.v. een OCXO

groet, Gertjan.