10MHz rubidium frequentiestandaard

Ha rob040,

Dat weet ik niet dit is wat er uitkomt als ik het rekenmachientje gebruikt nu is het de kunst om te schalen naar,
standaard componenten !
Je kunt schaalfactoren toepassen op de condensatoren en inductoren om de middenfrequentie te veranderen,
beide zijn omgekeerd evenredig met de frequentie....
Nu heb ik daar een routine voor geschreven zal vanavond even kijken.

Groet,
Henk.

Ha rob040,

Nog even gerekend als je de spoelen 1µH en voor de eerste condensator 240pF twee parallel en de andere twee 240pF,
en voor de weerstand twee keer 47 Ω in serie dan is het goed.

Groet,
Henk.

Hoi Henk,

Super, dank je wel!
Ik ga verder met tekenen van mijn printje, eens kijken wat het beste gaat passen.

Groeten, Rob

Ik heb een beetje gesmokkeld met de 2x 47Ω en er één van 91Ω van gemaakt.
Als dat een te grote afwijking is, dan kan ik er twee van 47Ω inzetten. Met een beetje schuiven kan ik het op de print ook wel kwijt...
Zo ziet het er nu uit:

Ha rob040,

Ik vind het een mooi compact printje elektrisch kan ik het zo gauw niet overzien....
De 91 Ω is prima kost iets ontkoppeldemping maar dat is geen ramp.
Ik weet niet of je weerstand axiaal is geplaatst dan zou je twee van 47 Ω rechtopstaand en aan de bovenkant doorverbinden....

Groet,
Henk.

Een lust voor het oog, deze print!

Op 18 september 2023 18:22:17 schreef electron920:
Ik vind het een mooi compact printje elektrisch kan ik het zo gauw niet overzien....

Dank je wel, ik ga nog een laatste check doen en dan bestellen. Hoe het allemaal gaat werken komt later in dit theater.

De 91 Ω is prima kost iets ontkoppeldemping maar dat is geen ramp.
Ik weet niet of je weerstand axiaal is geplaatst dan zou je twee van 47 Ω rechtopstaand en aan de bovenkant doorverbinden....

Dat was het idee, kan nog alle kanten op. Bij voorkeur verlies ik zo min mogelijk, maar kan het mooi meten als het werkt.

Op 18 september 2023 18:29:04 schreef tin.soldier:
Een lust voor het oog, deze print!

Dank je wel! Altijd leuk om te horen.

Ha rob040,

Een vraag hoe controleer jij je print handmatig of zit er in jou ontwerp / tekenprogramma een soort algoritme die,
de verbindingen in relatie met het schema controleert ?

Groet,
Henk.

Hoi Henk,

Handmatig. SprintLayout heeft gelukkig wel een testfunctie, dan tik je een pad of spoor aan en dat high-light dan de gehele verbinding in roze:

Zo ga ik het schema af en krabbel elke verbinding door die ik bekeken heb.
Ik kom altijd nog wel wat tegen dat aanpassing vraagt.

Groeten, Rob

Ha rob040,

Helder mooie functie die handig is voor de controle.
Met het inbouwen van de rubidium klok let je dan nog op de voeding i.v.m. magnetische straling ?
De klok is wel afgescherm maar dat is voor RFI en niet zo zeer voor EMI dus dicht op de bron !
Maar goed dat is denk ik voor later eerst de print....

Groet,
Henk.

Op 19 september 2023 18:11:02 schreef electron920:
Met het inbouwen van de rubidium klok let je dan nog op de voeding i.v.m. magnetische straling ?
De klok is wel afgescherm maar dat is voor RFI en niet zo zeer voor EMI dus dicht op de bron !
Maar goed dat is denk ik voor later eerst de print....

Hoi Henk,

Ik gebruik geen trafo, dus geen 50Hz strooiveld, maar een SMPS die staat te sproeien.
De opstelling is als volgt (van voren gezien):

Een aluminium plaat met bovenop een koelprofiel en de voeding.
Aan de onderkant de klok en de blikken doos met de twee PCB's.
De 230V bedrading komt uiterst links.
Er zijn verder geen speciale voorzieningen om iets met EMI te doen.

De aluminiumplaat komt dan natuurlijk op afstandstukken te staan en de kast heeft onder en boven openingen voor een natuurlijke convectie.
Zo hoop ik binnen grenzen toch een schone referentie te krijgen. Ik heb overwogen de gehele voeding buiten de kast te houden, maar dat vond ik niet handig. Keuzes...

Groeten, Rob

Ik kom altijd nog wel wat tegen dat aanpassing vraagt.

Het 'roze' spoor onder c1 kan dan wel iets meer naar links.

Op 19 september 2023 18:55:39 schreef tin.soldier:
[...]Het 'roze' spoor onder c1 kan dan wel iets meer naar links.

Dank, meteen even gedaan. Kan ik het niet meer vergeten.

Ha rob040,

Goed gedaan de opstelling voeding aan de andere kant van het chassis
Nu zit er een temperatuur regeling in de rubidium dus let op niet te overdreven koelen dit,
zorgt er alleen maar voor dat de buis nog warmer gestookt wordt.
Dat wil je niet i.v.m. veroudering, dus een balans zoeken.

Groet,
Henk.

Op 19 september 2023 23:11:30 schreef electron920:
Nu zit er een temperatuur regeling in de rubidium dus let op niet te overdreven koelen dit,
zorgt er alleen maar voor dat de buis nog warmer gestookt wordt.
Dat wil je niet i.v.m. veroudering, dus een balans zoeken.

Hoi Henk,

Dat is een niet onbelangrijke tip die je daar even noemt.
Je kunt inderdaad aan de manier van koelen zien dat ik eigenlijk uitgegaan ben van hoe koeler, hoe beter (om de levensduur zo lang mogelijk te houden).
Ik ben heel benieuwd hoe warm het zaakje wordt, ik hoopte dat het niet boven de pak 'm beet 40-45°C zou komen.
Er is weinig info over terug te vinden, dus rijst de vraag wat wijsheid is.
Heb je een tip of vuistregel?

Groeten, Rob

Ha rob040,

De specificatie is 70° C maximaal ik hou de bodem plaat op 40 ° dat is de dubbele levensduur volgens FEI.
De temperatuur verandering levert de grootste tolerantie +/- 3 x 10^-10 van 5 tot 50° .
Maar dit is sterk te verbeteren naar 3 x 10 ^-11 frequentie verandering per ° C bij een bodemplaat temperatuur van 40 ° +/- 5 ° .
Daaom gebruik ik een regelsysteem om de bodemplaat temperatuur te stabiliseren.
De ven wordt puls gestuurd werkt goed maar ook dit heeft een nadeel.
Omdat de Rb-kamer een interne thermostaatregeling heeft zal de unit proportioneel meer,
stroom verbruiken naarmate de grondplaat wordt afgekoeld.
En dit verschilt van product tot product dus even uit proberen....

De systemen die ik maak daarvan meet ik eerst het Tc zodat het regelsysteem daarop aangepast kan worden.
Maar dan nog... door veroudering veranderd ook het Tc en zou de regel karakteristiek aangepast moeten worden.
Dit is niet alleen bij de Rubidium resonator maar ook bij een OCXO en bijvoorbeeld een referentie diode die temperatuur gecontroleerd wordt...

Gebruik jij ook de frequentie control over RS232 ?
Eind conclusie van mijn kant eerst het Tc meten ( geldt voor alles ) alleen dan kun je interveniëren !

Groet,
Henk.

OM 's,

Toevallig (?) heb ik net mijn ene LPRO-101 aan de halfjaarlijkse calibratie onderworpen, dus ik kan er zo bij. Net als Henk schreef, probeer ik de temperatuur zo dicht mogelijk in de buurt van de 40 graden Celsius te houden. Er zijn wel verschillen. Het chassis, ik meen ook 10 mm aluminium, is, waar ik nu bij kan zo'n 43 graad C. Bij de LPRO-101 varieert dat. Boven de Rb-lamp 46 graad C, vlak bij de connector 36 graad C, beide aan de bovenkant gemeten. Bij gesloten kast zorgt een kleine ventilator voor koeling, vandaar ook de gaten in het chassis en een ventilatierooster in de bodemplaat van de behuizing.

Succes met de verdere realisatie. Ik heb goede ervaringen met een Meanwell geschakelde voeding in de kast. Dat type is indertijd voor dit doel gemeten bij de PBT Bundesanstalt in Braunschweig en in orde bevonden. Maar jullie toevoegingen, dankzij Henk en Gertjan zijn natuurlijk nog weer serieuzer.

Gr. N.

Op 21 september 2023 11:18:30 schreef electron920:
De specificatie is 70° C maximaal ik hou de bodem plaat op 40 ° dat is de dubbele levensduur volgens FEI.
De temperatuur verandering levert de grootste tolerantie +/- 3 x 10^-10 van 5 tot 50° .
Maar dit is sterk te verbeteren naar 3 x 10 ^-11 frequentie verandering per ° C bij een bodemplaat temperatuur van 40 ° +/- 5 ° .

Grappig dat ik met mijn onderbuikgevoel op diezelfde waardes kom.

Daaom gebruik ik een regelsysteem om de bodemplaat temperatuur te stabiliseren.
De ven wordt puls gestuurd werkt goed maar ook dit heeft een nadeel.
Omdat de Rb-kamer een interne thermostaatregeling heeft zal de unit proportioneel meer,
stroom verbruiken naarmate de grondplaat wordt afgekoeld.
En dit verschilt van product tot product dus even uit proberen....

Een regeling is natuurlijk prachtig. Zover ga ik niet.

De systemen die ik maak daarvan meet ik eerst het Tc zodat het regelsysteem daarop aangepast kan worden.
Maar dan nog... door veroudering veranderd ook het Tc en zou de regel karakteristiek aangepast moeten worden.
Dit is niet alleen bij de Rubidium resonator maar ook bij een OCXO en bijvoorbeeld een referentie diode die temperatuur gecontroleerd wordt...

Om goed de temperatuur te meten is best lastig. Tc (case?) is dan eerst zonder koeling meten, lijkt me. Ik zou eigenlijk zo'n IR meter moeten hebben, Jeever heeft laatst een multimeter met die functie getest en dat was nog niet eens zo slecht.
Overigens vraag ik me wel af hoe de thermische koppeling van klok en aluminiumplaat zal gaan. Want je kunt het blik alleen rondom vastschroeven, maar volgens mij zit de interne heatsink in het midden van datzelfde blik.

Gebruik jij ook de frequentie control over RS232 ?

Ik zorg er voor dat er een RS-232 connector aan de achterkant van de kast komt met als doel periodiek te kunnen justeren.
Maar niet als interface in een regeling.
Dat periodiek checken is overigens theoretisch, want ik heb geen betere referentie. Maar mijn bouwsel is er klaar voor en ik heb ook software om te kunnen aanpassen. Wel grappig dat N het toevallig hier over heeft, wat een luxe.

Eind conclusie van mijn kant eerst het Tc meten ( geldt voor alles ) alleen dan kun je interveniëren !

Ik ga nu eerst een werkend geheel bouwen, de PCB is in bestelling. Dan komen sommige zaken vast nog wel terug om over te bomen.

Groeten, Rob

Op 21 september 2023 15:17:16 schreef NKHteB:
OM 's,

Hier ben ik nog mee aan het puzzelen... Ben er nog niet uit wat dit betekent...

Toevallig (?) heb ik net mijn ene LPRO-101 aan de halfjaarlijkse calibratie onderworpen, dus ik kan er zo bij. Net als Henk schreef, probeer ik de temperatuur zo dicht mogelijk in de buurt van de 40 graden Celsius te houden. Er zijn wel verschillen. Het chassis, ik meen ook 10 mm aluminium, is, waar ik nu bij kan zo'n 43 graad C. Bij de LPRO-101 varieert dat. Boven de Rb-lamp 46 graad C, vlak bij de connector 36 graad C, beide aan de bovenkant gemeten. Bij gesloten kast zorgt een kleine ventilator voor koeling, vandaar ook de gaten in het chassis en een ventilatierooster in de bodemplaat van de behuizing.

Wat is jouw referentie die je gebruikt om de rubidium te vergelijken en verloopt jouw rubidium? En meet je ook met zo'n mooie warmtecamera?

Succes met de verdere realisatie. Ik heb goede ervaringen met een Meanwell geschakelde voeding in de kast. Dat type is indertijd voor dit doel gemeten bij de PBT Bundesanstalt in Braunschweig en in orde bevonden.

Dank. Is die MW voeding toevallig ook uit de LRS-50 serie?

Beste Rob,

allereerst dank voor je reactie. Altijd fijn om feedback te krijgen. Ik zal je vragen stuk voor stuk beantwoorden.

1. OM betekent Old Man. Dat is in mijn geval ook wel van toepassing, hi. Maar het is gebruik onder zendamateurs om elkaar zo aan te spreken, ongeacht de leeftijd. Het is "slang", net zoals Ham (zendamateur), Shack (zeg maar de man cave voor je spullen), Junk Box (je voorraad onderdelen, sloopspullen) etc.

2. Ik gebruik voor precisiemetingen een Vector Voltmeter, type HP8405A voor fasemetingen. Mijn referentie zijn 2x HP58503A GPSDO, typisch 1.10-12, die 7x24 aan staan. Met een frequentiemeting kun je dit (bijna) niet bepalen, vandaar de fasemeting.

3. Elke Rb verloopt, dus ook de mijne. Daarom zit er ook een afregelmogelijkheid op. Maar dat verloop is miniem en met gewone meetmiddelen niet te bepalen. Zonder een "betere" referentie, niet aan draaien.

4. De warmtemeting doe ik met een klassieke meetprobe. Voor mij nauwkeurig genoeg.

5. Die MW voeding ga ik voor je opzoeken. Maar dan moet ik de kast verder ontmantelen. Het is al weer heel wat jaartjes geleden........

Groet,
N.

Beste Rob,

de voeding is de MW S-40-24. Maar bedenk wel, dat mijn project wel 10 jaar geleden was.

Gr. N.

Hallo N,

Dat is inderdaad een wat oudere voeding en die zal onderhuids anders zijn. Nou is Mean Well een gerenommeerd merk, ik hoop dat de huidige generatie ook goed zijn.
In ieder geval hartelijk dank voor het nakijken!

Mooie apparatuur heb je, daar kun je dus self-supporting mee kalibreren. Geen zorg, ik ga niets afregelen/verstellen aan mijn doosje zonder betere referentie. En bovendien eerst maar eens een werkend geheel bouwen.

'Old man' had ik er niet achter gezocht en kende ik niet. De overige kreten wel, al is het van Engelstalige forums.
Je begrijpt toch wel dat ik vanaf nu zendamateurs alleen maar kan zien als een clubje oude mannen.

73, Rob

Hallo Rob,

helaas heb je meer dan gelijk met je opmerking over "clubje oude mannen". Ik ben bang, dat dat door meerdere meelezers grinnikend beaamd zal worden. Net als bij veel andere hobbys neemt de belangstelling voor onze prachtige hobby zienderogen af. Het zij zo.

Wat betreft calibreren en afregelen, wijs ik je er op, dat wij met een groepje amateurs, onder de naam RF Meetlab, vertegenwoordigd zijn op de Dag voor de Radio Amateur, voor de laatste keer op 28 oktober in de IJsselhallen in Zwolle. Daar bieden we diverse meetmogelijkheden aan. Frequentiemetingen behoren daar ook toe, al zitten we natuurlijk wel aan de grens van de faciliteiten met een Rb bron als DUT. Maar vergelijken met een "fris" gecalibreerde/gejusteerde Rb is natuurlijk wel te doen. Meestal hebben we ook een GPSDO meegenomen. Je bent van harte welkom.

Wij organiseren ook webinars, nadat door Covid-19 de mogelijkheden om Seminars te organiseren, kwam te vervallen. Omdat de webinars heel goed bevallen, hebben we de seminars niet weer opgestart. Dat is wel jammer, omdat daarmee het persoonlijke kontakt, wat belangrijk is voor de uitwisseling van kennis en ideeen minder intensief wordt. Maar zo'n meeting tijdens de DvdRA compenseert dat weer een beetje.

Meer informatie over onze activiteiten vind je op de site RF Seminar. In het verleden zijn er meerdere presentaties over frequentiemetingen gegeven, recent nog over de tinyPFA. Een goedkope methode om precisiemetingen te doen.

Gr. N.

Dag N.,

Beetje late reactie, maar dank voor de verwijzing naar RF Meetlab en RF Seminar. Ik heb daar rond gekeken en zag dat er vanmiddag een webinar was en die met interesse gevolgd. Leuk om die club van oude, maar vooral enthousiaste mannen te horen en ik vond het prachtig werk wat de spreker had verricht, zowel de bouw als de ontwikkeling.
HF is niet direct mijn hobby, maar verrektes leuk om dat eens mee te maken.

Fijn te horen dat er altijd een mogelijkheid is om mijn referentie te vergelijken met een andere (betere?) klok. Lijkt me leuk/nuttig.

Groet, Rob