10MHz OCXO Master Clock nabouw topic

Hallo iedereen,

Vanmiddag een meetsessie gehouden bij NKHteB om eens te kijken hoe de door mij gebouwde Mitro 10MHz referentie presteerde. Ik heb geen foto's gemaakt omdat ik mijn toestel was vergeten en mijn telefoon niet geschikt is.

De referentie is tegen een GPSDO afgezet en met een vector voltmeter hebben we zo goed als mogelijk de referentie afgesteld.

Leuk is dat we ook met de SDR Kit hebben geverifieerd met de methode waar NKHteB het eerder in dit forum al over sprak. Daaruit kwam naar voren dat we op dit moment op 0.5 ppb zitten. In vergelijk met de rubidium referentie en de GPSDO vond ik de OCXO aardig jitteren, wat onrustiger van aard dan de andere twee referenties.

Ook zagen we duidelijk dat je na het draaien aan de potmeter behoorlijk wat mechanische artefacten optreden. Na een kwartier waaierde dit behoorlijk uit. Tenminste, hij bleef wat jitteren, dus misschien houdt dit verband. Het kan ook exemplarisch zijn natuurlijk.

Maar voor voorlopig is dit een hele mooie waarde, het is meer van belang wat de afwijking is en hoe de referentie zich gedraagt.

Groet,
Giovanni

Hi Giovannii,

Misschien kan het helpen als de instel potmeter voor jouw ocxo beter geschaald word.

Gertjan heeft denk ik een gemiddelde waarde aangehouden, ik denk dat daar nog wat ruimte voor je in zou zitten.

Groet,
Blackdog

Ha Giovannii,

Leuk dat je je 10MHz referentie aan de tand hebt kunnen voelen!

Toevallig heb ik hier vandaag ook met de SDR-kits VNWA frequentie zitten meten, zelfde methode, met externe 32MHz referentie. Je kunt dan extreem kleine verschillen zien! Op 10MHz zie je fracties van miliHzen! Dus alle minieme afwijkinkjes worden extreem uitvergroot.

Bekend is dat een OXCO van frequentie verandert wanneer je hem kantelt, nu kon ik al zien dat ik hem oppakte!

Het is een beetje een valkuil om in al die details te duiken. (Maar natuurlijk wel leuk om te zien!) Je moet in de gaten houden wat je gebruiksdoel is, en zorgen dat je nauwkeurigheid daar voldoende voor is.
Daarom kalibreer ik mijn Masterclock ook nog maar 1x per jaar: de OCXO is dan minder verlopen dan m'n frequentieteller kan aangeven...
Maar met een hogere resolutie teller (VNWA ) komt dat natuurlijk weer anders te liggen....

In vergelijk met de rubidium referentie en de GPSDO vond ik de OCXO aardig jitteren, wat onrustiger van aard dan de andere twee referenties.

In principe zou een OCXO juist (korte termijn) stabieler en minder Jitterig moeten zijn dan een GPSDO of Rubidium. De OCXO loopt ongestoord vrij, en de andere 2 worden steeds bijgestuurd.

Vergeet niet dat je in feite 2 frequenties aan het vergelijken bent, je ziet dus de jitter van beide. Voor het mooie had je ook kunnen meten met 2 OXCO's (ook OCXO als referentie) Om zo te zien of die jitter dan minder of verdwenen was.

Het kan natuurlijk zijn dat je toevallig een iets mindere OCXO getroffen hebt, hij heeft tenslotte al een heel leven achter zich...

groet, Gertjan.

Ha,

Ik had niet gezien dat Blackdog terwijl ik schreef ook gepost had.

Het regelbereik van die instelpot heb ik al zo klein mogelijk gehouden. (Ook om de invloed van de Tempco van die instelpot te minimaliseren).

Het originele regelbereik van de OCXO is ±0,3ppm, en voor de instelpot heb ik dat teruggebracht tot ±0,05ppm. Er moet iets bij te regelen zijn als de OCXO veroudert....

Ik maak me een beetje zorgen over jouw spanningsregeling (instelpotcircuit of OCXO zelf), want ik zie de verschijnselen die beschrijft niet....
Gister nog even gespeeld met 2 losse Oscilloquartz OCXO's.
Op de VNWA zie je natuurlijk onmiddellijk wanneer je het instelpotje aanraakt, maar daarna zakt de frequentie meteen naar z'n stabiele eindwaarde, zeg binnen 1 à 2 seconde....

Je bent natuurlijk hier welkom om er samen eens naar te kijken...

Edit: Vandag nog gecheckt met 2 losse Oscilloquartz OCXO's aan de "VNWA frequentie meetopstelling", en ik kan ze realtime, probleemloos tot op de miliHz instellen. Zonder bijeffecten of zo. Natuurlijk kijk ik met de VNWA wel in stapjes van 100mS, dus mogelijk mis ik Jitter effecten. Maar op de scoop blijft het signaal ook strak.

Dat frequentie vergelijken met de VNWA is erg leuk! Dus ben ik NKHteB dankbaar voor de tip!

groet, Gertjan

Gertjan, Giovanni, @ All,

nog even kort over de me(e)ting gisteren. Allereerst was het erg leuk om dat samen te doen. Alleen hebben we wat weinig stilgestaan, bij de registratie van de meetgegevens. Achteraf bedacht ik, dat ik wel een camera in huis had en we hadden de plaatjes van de VNWA ook even op een USB-stick kunnen zetten. Had Giovanni ze mee kunnen nemen. Ik heb namelijk geen flauw idee hoe je dat op deze site krijgt. Mea culpa.

1. Allereerst hebben we, na opwarmen, de frequentie gemeten met een HP53131A, met als bron een HP58503A GPSDO. Ik meen me te herinneren dat de frequentie van de 10 MHz OCXO Master Clock er 0,06 Hz naast zat (correct if I'm wrong).

2. Vervolgens afgeregeld met de HP8405A Vector Voltmeter. Ik geef de voorkeur aan het afregelen met behulp van een analoge meter. In het kleinste bereik (plus en min 6 graad) is het gauw kritisch zolang er nog een frequentieverschil is. Eventueel loopt er nog een X-t schrijver mee.

3. Zodra er een acceptabele nauwkeurigheid werd bereikt, schakelden we over naar de meting mbv de VNWA. Zoals Giovanni al beschreef, was het signaal uit de zowel de bron GPSDO als van de tweede GPSDO minder grillig dan dat van zijn Master Clock. Maar dat verschil zie ik ook wel, als ik er andere signalen, bijvoorbeeld van meetzenders aan hang.

4. 2e harmonische was -40 dBc.
Gr. N.

PS Was vanmiddag bij een voorstelling over Don Giovanni, grappig.

Hallo,

Offtopic: in de opera van Don Giovanni is het niet zo'n vriendelijke jongen en wordt hij vanwege zijn ongehoorde gedrag door een tot levend gekomen stenen standbeeld verzwolgen in de dood. Maar dat terzijde. Wel een mooie opera!

Het was inderdaad een leuke middag. Wellicht is het goed om Gertjan zijn uitnodiging te accepteren en samen verschillende OCXO's met elkaar te vergelijken en ook te kijken naar de grilligheid. Het is toch iets wat me bezighoudt en waar ik enigszins benieuwd naar ben.

Gertjan, je hoort van me.

Groet,
Giovanni

Ha NKHteB,

Leuke input ik zit op dit moment even te ver van Nederland vandaar de vertraging in reactie
Interessante metingen maar met de HP 8405a is je meet fout vrij groot dit is een sampling systeem daarom kan je dit soort metingen ook niet met een moderne digitale scope uitvoeren.
Je moet namelijk altijd een gehele periode inlezen kost me nu teveel tijd om dit te laten zien komt later wel help me maar herinneren.
Verder leuke experimenten met de VNWA die kan ik niet maar ik denk dat het in de buurt van mijn systeem komt ik zal er eens induiken de manier van Timo m.b.t. de 32Mhz is uiteraard correct geen reminder
Vraag kan je met hp58503a ook Galileo ontvangen wat ik zo weet niet.
Als ik weer thuis ben kan ik met de reflectie brug verder en ik ga mijn systeem omzetten voor de L1 van het Galileo systeem is een H-maser standaard dus nog weer nauwkeuriger cesium welke in de andere GPS zit heb ik hier zelf in huis en deze wordt bijgestuurd door NITS.
Ik meet op dit moment qua timing 5pS single shot en 880fS repetitive dat kan je met niet een scope of counter bereiken.

Groet Henk.

Hallo Giovanni, all,

eveneens offtopic: jij kent je klassiekers......

Ik ben erg benieuwd naar de uitkomst van jullie metingen. Ik heb nog even naar het schema van de clock gekeken en bedacht me, dat de kwaliteit (noise) van de regelspanning natuurlijk ook meespeelt. HP/Agilent/Keysight besteedde niet voor niks veel zorg en aandacht, dus uitgebreide filtering, aan hun ontwerpen dienaangaande.

Het is misschien een optie om die regelspanning onderling te meten/vergelijken.

Groet,
N.

Hallo Henk,

zat toevallig net een antwoord voor Giovanni te componeren, toen ik je reactie voorbij zag komen. Bedankt voor je input.

1. Ik ben me bewust van de beperkingen van het meten met de HP8405A, maar voor mij als HF-amateur (geen beroepstechneut!) is het juist een vertrouwde manier van afregelen. Al mijn Power Meters zijn m.u.v. de HP436A analoge uitvoeringen. Het gaat mij niet om de absolute uitkomst, maar ik zie aan de wijzer van de fase-uitlezing heel goed of de beide signalen verschillen. Het oog ziet dat uitstekend.

2. Ter aanvulling op de metingen met Giovanni: die zag de wijzer ook heel licht trillen bij de meting van zijn Clock. Hetgeen later werd bevestigd bij de meting met de VNWA. We zaten toen wel in het meetbereik van plus en min 6 graad (!) volle schaal.

3. Op je vraag over Galileo kan ik geen antwoord geven. Met de beide HP58503A kan ik met de originele HP programmatuur uitstekend communiceren. Ik krijg alle data keurig op het scherm. Maar daar zit geen info betreffende de herkomst bij. Bij de HP58540A is het tot op heden niet gelukt om deze communicatie tot stand te brengen. Verder doet ie keurig zijn werk.

Succes daar in verre oorden!

Groet,
N.

Als je aan de regelspanning van de clock gaat meten, let dan goed op. Het beste lijkt mij om een RC netwerk op die regelspanning aan te sluiten en op de C een hoogohmige meter of probe.

Hi René,

Goed dat je daar aan denkt! er zijn maar weing mensen die weten dat een digitale multimeter ook energie richting je te meten object injecteerd.
Vooral zinning voor de hier voorgestelde meting.

Groet,
Bram

Ha heer rbeckers,

Dat is altijd een probleem en zeker een punt van aandacht dit geldt altijd maar ik denk dat is een andere discussie maar nogmaals goed om op de agenda te zetten.
Ik kan met een zeer hoge resolutie meten 880 femto seconde en ik kan zien als mijn counter dezelfde als u heeft er aan hang dit komt door het lekken van de gate oscillator.
Ook de midden klasse scopes Rigol Hameg Atten Won hebben hier last van deze hebben geen analoge ingang meer maar samplen direct aan de ingang.
Dit is ook te zien aan de specificatie in het lage bereik zonder ontkoppeling is de SNR slechter.
Ze zijn ook iets minder gevoelig behalve de digitale trukendoos
Ik gebruik altijd ontkoppeling heb hier diverse sheidingstrafo's 10Hz...10MHz.
Maar je kunt het net zo moeilijk maken als nodig is tijd is ongrijpbaar en glipt aan je voorbij

Groet Henk.

Ha blackdog,

Ik heb nog een half uurtje om je te plagen ik bedoel voor het meten aan de frequentie standaard of referentie.
Dus valt wel mee en het is maar net waar je het voor nodig heb dit bepaald je nauwkeurigheid en hoelang je het nodig heb de stabiliteit.
Ik heb trouwens nog een Ublox T over maar dat komt later wel via de PM.

Groet Henk.

Ha Gertjan,

Nog bedankt voor de weerstand en tantaaltjes.

Vandaag had de pakketbezorger een pakketje voor me uit Duitsland dus ben ik vandaag maar weer verder gegaan met knutselen.

De weerstand en condensatoren zitten er nu ook op.

Het frontplaatje is nu ook geboord (ai ai ai zonder kolomboormachine dus ik hoop dat hij een beetje recht is en er niet te amateuristisch uitziet)

Dus nu ga ik verder met montage steunen voor het printje maken en het plaatsen van de trafo. Lekker simpel dus. Maar ik heb hier toch een vraagje over. De ringkerntrafo kan gewoon op de bodem er is ruimte zat maar ik vond het wel een goed idee om hem verticaal tegen de achterwand te monteren. Maar is dit wel een goed idee i.v.m. met de magnetische veldlijnen of zijn die zo klein dat het niet uitmaakt?

Ik heb natuurlijk eerst zelf gezocht met google maar ik kan hier niet echt een duidelijke uitleg over vinden ik hoop dat jij of iemand anders me hier iets zinnigs over kan vertellen.

B.v.d.

Groeten,
Wim

Ha Wim,

In het algemeen is het zaak om de trafovelden zo ver mogelijk bij de gevoelige delen vandaan te houden. Vandaar dat hij ook achter in de hoek zit.

Maar de print is zo ontworpen dat de schakeling zo ongevoelig mogelijk is voor instraling. Onder andere: geen (aard)lussen, en de gevoelige instelling van de OCXO zit helemaal vooraan, afgeschermd tussen frontplaat en OCXO huis.

De strooivelden van een rinkerntrafo zijn sowieso kleiner als van een bloktrafo.

Bij montage op de achterwand wel uitkijken dat de trafo niet strak naast een BNC uitgang komt. De afname van het magnetisch veld is kwadratisch met afstand....
Je kunt op de foto's op de eerste topic-pagina zien hoe ver mijn BNC uitgangen van de trafo af zitten. Ik kon daar geen verschil meten tussen die naast de trafo en de overige. (Ik heb geschipperd tussen die afstand, en de afstand tot de print).

Je ziet op dezelfde foto ook dat bij mij de kernen van de 10MHz trafo's haaks op de voedingstrafo staan. Maar bij 50Hz doen die ferrietkerntjes niet veel...

Hetzelfde antwoord als rbeckers, maar uitgebreider

groet, Gertjan.

Op 7 februari 2017 18:36:11 schreef miedema:
Bij montage op de achterwand wel uitkijken dat de trafo niet strak naast een BNC uitgang komt.

Daar heb ik een mooie oplossing voor gevonden.

Ha Dratsabylgu,

Ja, als je al je uitgangen op het frontpaneel zet, dan kan de trafo prima op de achterwand
Zo te zien is jouw kast sowieso een maatje groter dan de mijne, dus heb je wat meer speelruimte / is het minder kritisch.
(Volgens mij is het zo'n "standaard kast van je, waar je ooit een stel van hebt gekocht?

Technisch is "uitgangen aan de voorkant" natuurlijk een mooie oplossing. Zo hou je de gevoeliger delen voorin de kast bij elkaar, en kan het 230V deel ver weg, achterin.
Maar als je een paar meetapparaten continue van clock wilt voorzien zit je wel steeds met kabels aan de voorkant.
Afwegingen....

Edit: Ik zag net dat dit m'n 1000ste post was...
Passend dat dat in dit topic gebeurt

Groet, Gertjan.

Dratsabylgu kwam gisteravond langs met zijn afgebouwde MasterClock.
Erg netjes gebouwd, in een wat grote kast. Die kast is voor hem zinnig, want hij bouwt meer meetapparatuur in identieke kasten. Mischien post hij nog foto's, daar kwam het gister niet meer van.

De amplitude afregeling was volgens het boekje, met dezelfde 120Ω//470Ω parallel voor R20//R20a als in mijn eigen Masterclock.

Maar bij de frequentie calibratie kwam een verrassing..... het regelbereik van de instelpot bleek net te klein...

Bij het dimensioneren van het frequentie instel netwerkje heb ik gekozen voor soepel & nauwkeurig instellen. De consequentie is natuurlijk een klein regelbereik, en daarmee kritischer voor toleranties in de nominale instelspanning van de OCXO. Dat was bij het ontwerpen wel een aandachtspunt, en bij de 3 OCXO's die ik hier heb, bleken de gekozen waarden redelijk in het midden van het regelbereik.

Hier zie je nu een typisch verschil tussen ontwerpen voor jezelf, of voor productie (en dus ook nabouw )
Dat kleine regelbereik is ècht prettiger. Daar kwam ik laatst weer achter toen ik de TCXO's in mijn PTS'en afregelde op 10MHz. Aanraken met de trimschroevendraaier was al voldoende om de frequentie te veranderen als je naar ppb's kijkt...
Maar voor productie kan je niet anders dan met ruimere toleranties rekening houden... En had ik dus toch maar dat regelbereik wat ruimer moeten nemen.

In het geval van Dratsabylgu was het voldoende om R9 te verkleinen van 17k4 naar 15k om 10MHz weer ruim binnen het regelbereik te krijgen. Gelukkig had ik die 15k nog liggen in de zelfde 15ppm/°C lage tempco versie. Nog over van mijn originele experimenten.

groet, Gertjan.

Dat ziet er goed uit!

Een grote kast heeft voordelen. Mogelijke verbetering is het plaatsen van een schot om de luchtstroom te beïnvloeden.

Dat ziet er netjes uit!

Hallo Allemaal!

Hier van mijn kant even een update over de Mietro Masterclock.
De achterkant is in de afgelopen weken ook van tekst en gaten voorzien. Nu is hij zover af dat ik alleen de trafo nog moet monteren en de bekabeling te plaatsen.

De MIETRO 10MHz Masterclock Black Edition. =)

De tekst en gaten zijn gemaakt met een cnc gestuurde freesmachine.
Je kan kleurverschillen ontdekken in de belettering, dat is een effect van het feit dat het plaatjes niet overal even recht is, daar hebben we wel even mee zitten vogelen.

Het gaat jammer genoeg nog wel even duren voordat ik hem af heb..
Ik heb namelijk een huis gekocht in Groningen en daar heb ik het eerst druk mee en dan moet ik mijn nieuwe hobbykamer nog gaan inrichten. Dus heel erg veel leuke dingen.

Groet,
Christiaan

Ha Christiaan,

Complimenten! Ik vindt je achterkant er èrg goed uitzien. Top!
jouw gefreesde frontjes vind ik mooier en professioneler dan mijn print + boeklon versie.

Een klein maartje..... Jouw MasterClock heeft hetzelfde serie nummer als de mijne .

groet, Gertjan.

Yo Christiaan,

Erg mooi gedaan!
Mijn Complimenten.

Groet,
Bram

Dankjewel voor de complimenten Heren!

Wat betreft het serienummer.. zie het maar als een hommage aan de originele masterclock. het is ook niet voor niets de black edition.

We zouden zo een professionele productielijn van masterclock`s kunnen gaan beginnen.

Groet,
Christiaan

Nu er weer nagebouwd wordt, ook maar weer verder in het MasterClock nabouw topic . Dan blijft alle info bij elkaar.

Opstarten van een oude OCXO

Het is inmiddels mijn ervaring dat een OCXO die lang uit gestaan heeft (jaren?) een tijdje nodig heeft om weer op spec te komen.
Wat ik het meest zie is dat de frequentie aanvankelijk maar blijft stijgen, om dan na verloop van tijd te stabiliseren. Dat kan best een tijd duren, variërend van een paar dagen tot een maand.
Ik zit dan wel op de milliHertz nauwkeurig te kijken....

De laatste Oscilloquartz die van eBay kwam zat op een printje:

^{(foto van eBay)}

Zoals gebruikelijk de verse OCXO eerst maar eens testen, om te zien wat voor vlees we in de kuip hebben. Dus wat draden en de noodzakelijke componenten er op gesoldeerd, in een koektrommel gestopt, en onder spanning gezet.

En wat zag ik:

^{klik op plaatje voor grotere versie}

De verticale schaal is hier 0,1Hz/div. Dus 100x grover dan de 1mHz/div waar ik normaal mee naar OCXO's kijk....

De groene curve was toen de OCXO net een uurtje aanstond. De frequentie stuitert met iets van 0,2Hz omhoog en omlaag. Dat had ik nog niet eerder gezien....

Maar zoals gezegd ben ik wel gewend dat een OCXO tijd nodig heeft om stabiel te worden, dus maar rustig door laten bakken... Na 12 uur meette ik de roze curve, nog niet veel beter....

Nog maar doorsudderen dus... Na 36 uur meette ik de bruine curve. Iets verbetering, maar met een variatie van 0,1Hz lijkt het er in de verste verte nog niet op.

Zou er wellicht iet met dat printje mis zijn? Laat ik de OXCO eerst maar los solderen en dan opnieuw meten.
Los gesoldeerd zag het printje er zo uit:

Onder de OCXO zat een temperatuur sensor met een grote klodder thermische pasta er op. Die pasta was lekker uitgelopen, en over het hele printje zat vettigheid....

De losse OCXO opnieuw bedraad en gemeten. Nu leverde dat de rode curve op. Dat begint er op te lijken
De vettigheid zat over de traces van de stuurspanning van de OCXO, en beïnvloedde de spanningsdeler waarmee de frequentie ingesteld wordt....

groet, Gertjan.