10MHz OCXO Master Clock nabouw topic

dijkmane

Golden Member

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.
In no Sense, Nonsense
miedema

Golden Member

Ha dijkmane,

Die 0,86dB is een goede dempingswaarde voor de 10MHz trafo's. Dat is ook de waarde van de door mij gemaakte trafo's.

Als ik het zo lees dan kun je tussen kerst en oud&nieuw lekker achter de soldeerbout kruipen :-)

groet & succes,
Gertjan.
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.
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
miedema

Golden Member

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:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/ocxo/Oscilloquartz-8663-nr1---spectrum-600pix.png
klik op plaatje voor grotere versie

We zien een 2e 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 3e 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:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/ocxo/UCT-108663-02-nr.-5410---spectrum-600pix.png
klik op plaatje voor grotere versie

Qua spectrum is deze UCT toch een maatje minder dan z'n Oscilloquartz voorbeeld...
Nu zit de 2e 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.
Hr Miedema, ik begrijp dat drempeltje van 5 dB niet, (ruisvloer) waardoor ontstaat dat?
Technieker is geen vak, maar een straf!
miedema

Golden Member

Ha Krelis,

Dat is een eigenschap van mijn analyser (Agilent 4395A). De ruisvloer wordt boven 10MHz ong. 5dB lager.

Kennelijk schakelt hij bij 10MHz naar een ander filter/band/processing. Die stap is ook terug te vinden in de specs van de Analyser, in de grafiek "Typical Displayed Average Noise Level".

groet, Gertjan.
Dank, Gertjan, duidelijk. Met mijn oude spec. anal kon ik het niet thuis brengen. HP8555.
Technieker is geen vak, maar een straf!
dijkmane

Golden Member

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 ?
In no Sense, Nonsense
dijkmane

Golden Member

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.
In no Sense, Nonsense
miedema

Golden Member

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.
miedema

Golden Member

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
http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/ocxo/IMG_4891-Masterclock-R20-printheader-600pix.jpg

Vervolgens soldeer ik op die header een instelpotje

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/ocxo/IMG_4887-Masterclock-R20-instelpot-600pix.jpg

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:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/ocxo/IMG_4895-Masterclock-R20-def-weerstanden-600pix.jpg

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.