10MHz rubidium frequentiestandaard

Ha rob040,

Ik was, je schema niet kennende, er vanuit gegaan dat die 2 regelaars beide 7805 waren. Dus ik stond op een verkeerd been

Wat je nu tekent is inderdaad beter.
Ik moest er over nadenken, drie verschillende voedingen, en 1 massavlak...
(eigenlijk zou dat sterpunt bij de uitgang van de regelaar moeten zitten, bij de uitgangs C, maar welke dan...)

Ik denk dat ik het, zo dicht mogelijk bij jouw ontwerp blijvend, zo zou doen:

- Zo hebben beide regelaars een zo schoon mogelijke referentie.
- De ingangscondensatoren van de regelaars filteren af op het massavlak, en vervuilen de referentie van de regelaar niet. (Nog netter zou zijn om ze apart naar het sterpunt te voeren, maar dat wordt praktisch wel erg lastig.)
- De uitgangscondensatoren moeten zorgen voor een lage uitgangsimpedantie van de voeding, ook bij hogere frequenties, en die lage impedantie is ten opzichte van het massavlak.

Zorg dat de fysieke afstand tussen de min van de uitgangscondensatoren en het sterpunt klein is.

Het is verleidelijk om voor de ingang van de 12V regelaar nog een ferriet te zetten (zelfde als FB1 en 2) om samen met C11 de regelaar voor de sinus uitgangstrapjes nog wat te filteren.

groet, Gertjan.

Ha rob040,

Ik lees vanavond weer even mee maar ik zie je schema als het kan zou je de 7805 achter de 7812 kunnen schakelen,
alle eigenschappen op de 5 V worden twee keer beter

Groet,
Henk.

Hi heren,

Middenpoot van de regelaars direct naar het sterpunt en 7805 achter de 7812.
Dat zou er dan zo uit kunnen zien:

Maar ik heb bedenkingen bij het feit dat de condensatoren (C7 t/m C13) niet meer met korte lijntjes aan de regelaar zitten. Dat is toch wel een vereiste, dacht ik.

Groeten, Rob

Ha rob040,

Dat ziet er goed uit denk ik en de twee spanningsregelaars in cascade prima.
Als je het kan velen qua stroom afname aan de 12 V plus de 5 V niets mis mee.
Je verdubbeld een aantal eigenschappen hogere Common-mode rejection ratio betere regel karakteristiek !!
Ik weet niet welke condensatoren je gebruikt maar let op de ESR die moet juist niet te goed zijn i.v.m. de Q op het resonantie punt ( waar dan ook in de band ) !!

Groet,
Henk.

Dag Henk,

De 2µ2 zijn tantaaltjes, voor de 220µF had ik deze in gedachte:

Ik begrijp nu van jou dat het niet de beste keuze is...

Groet, Rob

Ha rob040,

Dat is een prima condensator jij gebruikt ook een kleine waarde parallel.
Die spanningsregelaars zijn inductief als je daar rekening mee houd met de keuze van de condensator prima....
Wat je niet wil is een te grote Q dus een hele goede ESR is in een kleine lineaire voeding nergens voor nodig !
Ik meet de dynamische impedantie voor ik ontkoppel condensatoren plaatst,
dus alles bestukken zonder de condensatoren en dan de impedantie van de power rail meten....
Een sweep over de band die berangrijk voor je is ( bode plot ) en je kan de pool op een gewenste positie leggen !

Maar voor die paar componenten die jij er heb aanhangen is dit misschien wel iets overdreven, maar als je het kan meten zeker interessant.

Jij heb het type van de rubidium klok laten zien maar daar kom ik niet helemaal uit de modellen die,
ik heb zijn voorzien van een programmeerbare synthesizer is dat bij jou ook zo ?

Groet,
Henk.

Hi Henk,

Toch mooi dat ik die elco's kan gebruiken, heb er nog al wat van liggen.

Mijn versie heeft waarschijnlijk geen synthesizer, maar een vaste frequentie die wel met behulp van software iets te verstellen is.
Ik hou een kleine slag om de arm, omdat er nogal wat uitvoeringen van de FE-5680A zijn geweest en niet even duidelijk gedocumenteerd en te herkennen.
Maar dit is wat ik er van gemaakt heb na het lezen van de vele informatie die er te vinden is.

Groeten, Rob

Ha rob040,

Dat is zo erg lastig zonder testen het juiste model te herkennen !
Ik weet niet of je het draadje van @blackdog al heb gelezen daar wordt een experiment getoond met,
een schakeling die de capaciteit verdubbeld.
Dit kan je ook gebruiken met een spanningsregelaar maar of het in jou situatie nut heeft ??

Bij zo'n schakeling verleg je het kantelpunt ver naar beneden < 1 Hz jij zou liever zien dat je rond de 10 MHz eventeuele rommel uit,
de voeding onderdrukt en niet zo zeer de 50....100 Hz rommel.....
Daar bij komt dat het voor de ruis niets doet en de buffer elco. nog steeds groot moet zijn ( anders is er niets te vermenigvuldigen )

Ik vraag naar jou type omdat in een van jou gestelde vragen "wat lees je dan met een display uit" ik niet zeker wist of jij ook een synthesizer type had.
Later meer omtrent je vragen aan de andere kant is het van mijn kant ook maar een voorstel er zijn meer wegen,
het is meer bedoeld heb je er opgelet of gemeten....

Groet,
Henk.

Hi Henk,

Ik ben voor 99% zeker over de versie, dus ik verwacht geen verrassingen.
Zo heb ik ook even gedaan over het uitzoeken of er nou wel of niet true RS-232 niveau uitkomt. Ik had al een MAX232 opgenomen in het schema en eerste printontwerp. Maar ben er van overtuigd dat er een MAX3232 in het doosje zit en heb mijn MAX232 wegbezuinigd.
Dat ga ik nog meten natuurlijk, maar eerst de eerste PCB afmaken.

Ik heb het verhaal van Blackdog gelezen, maar ga het niet inpassen in mijn ontwerp.
Met behulp van Gertjan en jou heb ik flinke stappen gezet met betrekking tot het stiller maken van de voeding.
Ik werk ook niet met een trafo, maar met een SMPS. Dus de rommel die daar uitkomt zit hoger dan de 50/100Hz.

Ik kijk nog even naar een extra ferrite bead aan het begin van de 7812, zoals Gertjan voorstelde. Die kan ik nog wel kwijt op de print en er zat nog een foutje in na het in cascade schakelen van de regelaars met de tantaaltjes...

Groet, Rob

Nog even terug naar de voeding, want ik heb nu de 5V regelaar achter de 12V regelaar gehangen.
Dat levert winst op voor de 5V voeding, maar is het niet nadelig voor de 12V voeding die alleen naar de analoge circuits gaat?
De 5V voedt een deel van de rubidium oscillator en de digitale uitgangen.

Ha rob040,

De ontkoppeling tussen uit en in is groot genoeg als je totale stroom afname van de 12 V voldoende reserve heeft geen punt.
De 5 V achter de 12 V is mooi maar omdat het de digitale voeding betreft niet zo van belang het was dan ook,
alleen maar als hint....
Het is om in gedachten te houden voor andere ontwerp situaties.
Aan de andere kant is zo'n trein vrij gemakkelijk ontwerpen geen lange baan naar de ingangsspanning....

Een van de vragen / opmerking van mijn kant was de omzetter data slicer van analoog 10 MHz naar digitaal.
Je kunt zoals jij nu doet een inverter lineair bedrijven maar het is geen echte comparator.
Nu wil ik daarmee niet zeggen dat het niet voldoende voor jou zal zijn, ik weet jou eisen pakket niet
Wat kan je aan jitter toestaan daar gaat het om ?

Maar in relatie met de voedigsspanning is het niet verkeerd om de 5 V achter de 12 V te schakelen,
dit komt de stabiliteit van de 5 V ten goede.
En dus ook het venster en waarschijnlijk ook een positieve invloed op de hysteresis.

Groet,
Henk.

Hi Henk,

Het was een kleine moeite om de 5V achter de 12V te hangen, vandaar de implementatie. Begon alleen te twijfelen of het voordeel bij de 5V niet kleiner was dan een eventueel nadeel in de 12V lijn. Maar ik ben gerustgesteld.

Wat betreft jitter, ik heb geen eisen. Je moet het zo zien, ik vind het leuk om mijn referentie (erg) goed te maken en vooral leerzaam en interessant.
Het wordt een referentie om nauwkeurig frequenties te meten. Ik weet helemaal niet wat veel of weinig jitter is (in waardes of doelstelling). Ik kan dus geen cijfer noemen, wil het goed hebben, maar binnen grenzen (niet te complex bedoel ik dan). Wellicht kun je me een beetje helpen door verschillen in kaart te brengen. Wat mag ik verwachten van mijn voorgestelde oplossing, wat zou haalbaar zijn met een andere schakeling en hoe complex wordt dat?

Samen met de splitter zijn dat op het moment de punten waar het even op stil ligt.

De ontwerpbeperkingen zijn eigenlijk mechanisch, ik wil twee PCB’s, zoveel mogelijk throught-hole en het moet in een blikje van 160x100mm (eurokaart formaat) passen.

Groeten, Rob

Op 13 september 2023 18:24:39 schreef rob040:
...ik heb nu de 5V regelaar achter de 12V regelaar gehangen.
Dat levert winst op voor de 5V voeding, maar is het niet nadelig voor de 12V voeding die alleen naar de analoge circuits gaat?
De 5V voedt een deel van de rubidium oscillator en de digitale uitgangen.

Ha rob040,

Het beste antwoord op dit soort vragen is: gewoon bouwen, en dan meten . Zo wordt je wijzer!

Dus, als de boel in elkaar zit, hang je scope op de 12V rail. En kijk of je daar wat van de 5V belasting kunt terug vinden. (Digitale uitgangen afsluiten zodat er lekker wat stroom loopt ).
Ik ben benieuwd, jij ook?

Ontwerpen is voor een deel ook prototypen, om er achter te komen wat het beste werkt....

groet, Gertjan.

Ha rob040,

Dat is prima het is voor de 5 V alleen maar beter ( behalve de ruis ) de negatieve eigenschappen zijn te verwaarlozen...
Als de jitter ( FM ) niet zo zwaar weegt dan is je ontwerp goed.
Er zijn qua stabiliteit 3 gebieden frequentie dit is grof, fase dit is fijn en de jitter ( FM ) dit is supper fijn.

Op jou vraag welke verdeler je heb er een aantal getekend die zijn behalve de brug allemaal te gebruiken.
Je kunt ook een verdeler bouwen met een LC combinatie heb je gelijk een filter werking jou bandbreedte is smal...
Omdat je geen specifieke eisen stel zijn veranderingen overbodig.

Groet,
Henk.

Hi Gertjan,

Op 14 september 2023 07:10:08 schreef miedema:
Het beste antwoord op dit soort vragen is: gewoon bouwen, en dan meten . Zo wordt je wijzer!

Helemaal eens, na de theorie komt de praktijk.

Dus, als de boel in elkaar zit, hang je scope op de 12V rail. En kijk of je daar wat van de 5V belasting kunt terug vinden. (Digitale uitgangen afsluiten zodat er lekker wat stroom loopt ).
Ik ben benieuwd, jij ook?

Jazekers! Ik verwacht overigens niet dat er veel te zien zal zijn, maar we gaan het meemaken.

Ontwerpen is voor een deel ook prototypen, om er achter te komen wat het beste werkt....

Inderdaad, dat is een beetje naar de achtergrond verdwenen door alle kennis op dit forum en het gemak waarmee het gedeeld kan worden (wat zouden we zonder internet moeten).

Groet, Rob

Hi Henk,

Als de jitter ( FM ) niet zo zwaar weegt dan is je ontwerp goed.
Er zijn qua stabiliteit 3 gebieden frequentie dit is grof, fase dit is fijn en de jitter ( FM ) dit is supper fijn.

Duidelijk. Ik heb wel getracht om de sporen per BNC uitgang qua lengte gelijk te houden. Er worden immers 3 poortjes parallel gezet en looptijdverschillen zullen jitter geven... Maar of dat bij 10MHz en spoortjes van max. 48mm met een verschil van hooguit 2mm al van invloed is weet ik niet. Meten of rekenen, femtosecondes, picosecondes of nanosecondes?

Op jou vraag welke verdeler je heb er een aantal getekend die zijn behalve de brug allemaal te gebruiken.
Je kunt ook een verdeler bouwen met een LC combinatie heb je gelijk een filter werking jou bandbreedte is smal...
Omdat je geen specifieke eisen stel zijn veranderingen overbodig.

Mooi om te horen, maar wat noem jij de brug? De twee weerstanden?

Groet, Rob

Ha rob040,

Kort antwoord ja
Je kunt ook 3 condensatoren, twee spoeltjes en een weerstand van 100 Ω gebruiken als je geen trafo wilt wikkelen....

Groet,
Henk.

Hoi Henk,

Voor de volledigheid, zoals dit?

Zijn de waardes van C en L nog kritisch?

Maar ik heb toevallig vanmiddag twee types varkensneusjes binnengekregen, BN43-2402 en BN73-2402.
Draad van 0,2mm heb ik ook, dus dat moet lukken. Dingen zijn vrij klein, dat zal minder ruimte innemen dan bovenstaande schakeling.
Zal het inpassen op de print, die kan ik nu afmaken en bestellen.

Groeten, Rob

Ha rob040,

Nee alle condensatoren gaan naar massa, ik kan even niet tekenen.
Nou misschien later op de avond hou even pas op de plaats
En dan moet je het nog wel berekenen maar dat is niet echt moeilijk....

Groet,
Henk.

Voor mij een kleine moeite, Henk.

Ha rob040,

Je bent sneller dan je schaduw

Groet,
Henk.

Op 14 september 2023 22:58:29 schreef electron920:
Je bent sneller dan je schaduw

Soms wel, maar ik was vandaag de hele dag onderweg en bovendien is het niet erg toch om de helper een beetje te helpen.

Voor de volledigheid ben ik nog wel erg benieuwd naar het berekenen van L en C in bovenstaande splitter.
Is het zo dat je voor L de XL bij 10MHz op 50Ω uitrekent (= 795µH)?
En wat doen de C's er voor en er achter? Een resonantiekring kun je niet maken op die manier...

Ha rob040,

Die waarde is wel heel groot het is een lumped 2-weg Wilkinson verdeler....
De vermogens zijn zeer klein dus prima te doen met een balans weerstand tussen de uitgangen.
De spoeltjes zijn 1,125 µH en de C aan de ingang dit is 2C is 450,02pF en dus C is 225,1 pF voor de uitgangen,
de weerstand tussen de uitgangen is 100 Ω ....

Deze verdeler geeft het zelfde resultaat als trafo's wikkelen demping en ontkoppeldemping.
De bandbreedte gelijk aan een striplijn of coax versie smal dus in jou situatie alleen maar goed.
De aanpassing redelijk tot goed voor lage vermogens bij grote vermogens is het opletten op de reflectie in relatie tot de balans weerstand !

Groet,
Henk.

Hoi Henk,

Dank je wel.
Nu ik de naam weet vind ik het inderdaad terug op het grote web.
Om de waardes te bereiken wordt het parallel schakelen van twee spoeltjes (bijvoorbeeld 4,7µH en 1,5µH) en ook met de condensatoren is het samenstellen.
Even snel kijkend gaat dat (met THT) flink meer ruimte kosten dan een trafootje.
Maar wel weer leuk dat ik nu weet hoe dat zit.

Groet, Rob