Oscilloquartz 10Mhz OCXO

Als het plaatje met "1244A01907" bovenop (de zijde met de schroefinstelling) in een uitsparing zit is het een "late, na 1976" HP10544A. Die is een factor 3 beter in TC.

Je opwarmtijd is vlgns mij ruim buiten spec, zou binnen 20 min op 5.10-9 van eindwaarde moeten zitten.

miedema

Golden Member

Dat plaatje zit inderdaad bovenop in een uitsparing. maar ik weet vrij zeker dat de counter, met deze OCXO, in 1974 aangeschaft is. (voor f18.953,- + f1.354,- voor de OCXO, ex BTW!)
Ik heb de originele papieren & manual, met een stempel "25 juni 1974"

Eind 2014 de voedingen nog gecheckt, toen ik er een nieuwe fan inzette. (de oude klonk meer als een straaljager...)

Maar laten we er geen HP10544A draadje van maken....
Ik gebruik deze counter nauwelijks (voorheen als tijdbasis, maar dat is nu dus niet meer nodig)

groet, Gertjan.

Geachte heer Miedema,

de aanduiding 1244Aetc. betekent bij HP dat het device in 1972 is gefabriceerd. Er is een eenvoudige vuistregel voor de fabricagedatum. Tel bij de eerste 2 cijfers, in dit geval 12 het getal 60 op. Daarmee is de datering bepaald. Geldt ook voor alle apparatuur uit het HP tijdperk. Klopt dus met uw gegevens mbt de ouderdom van uw counter.

Vr. groet,
Nanne

nil volentibus arduum niets is moeilijk voor hen die willen
blackdog

Golden Member

Hi,

Vandaag met Gertjan weer een meet sessie gehad.
Dit ging ondermeer over zijn zijn 10Mhz zelfbouw referentie.
Hij wou graag nog wat metingen doen na het aanpassen van de uitgangsspanning van de vier uitgangen.

Ik had een dag of drie een GPS ontvanger buiten en had al wat posities geprobeerd voor de beste ontvangst.
Met mijn GPS unit kon ik zonder dat ik het dak op hoef vrij gedoe resultaten voor het aansturen van een GPS gecontroleerde 10Mhz referentie.

De RS232 kabel van mijn GPS ontvanger losgehaald en deze gekoppeld aan de GPS referentie van Gertjan.
De software die de data uit leest van de GPS liet al direct zien, dat de ontvanger die Gertjan had meegenomen een stuk beter was.
Geen enkel rare uitschieter in de ontvangst van het GPS signaal, mooi dus voor de niet helemal optimale positie van de ontvanger.

Na het meten van de vervormingen van de uitgangen van zijn referentie ook nog een meting gedaan wat betreft de SWR van de uitgang.
De uitgangs impedantie was wat een de hoge kant, deze is alleen gemeten aan het proefprintje die hij bij zich had.
Deze was niet optimaal wat HF opstelling betreft en het uitgangstrapje ga ik zelf nog nabouwen op een stukje
koperprint samen met de uitgangs trafo's die ik voor Gertjan gewikkeld heb.
Ik ga een poging wagen de trafo's zo aan te passen dat de uitgangs impedantie dichter bij de 50 Ohm komt en de verliezen zo laag mogelijk zijn.

Jinny
Jouw trafotjes komen er aan, maar ik doe eerst de nog wat metingen zo dat ik je optimel trafotjes kan sturen :-)

Ook heb ik toen ik vandaag onderdelen ging bestellen voor de print van Gertjan mijn eigen OCXO gemeten toen hij op precies 10Mhz stond.
Ik doel dan op de DC spanning op de regel ingang, de waarden in het schema van Gertjan zijn voor zijn unit.
De mijne heeft eeen wat andere spanning, daar heb ik de waarden die aan de boven en onderzijde van de instel potmeter zitten op aangepast.

Rubidium FE-5680A
Ik was zeer benieuwd wat mijn rubidium referentie deed t.o.v. Gertjan zijn GPS gecontroleerde 10Mhz referentie...
Bijna helemaal niets!
De verschil frequentie is zo laag dat dit bijna niet op de scoop te controleren is.
We vermoede dat het rond 1 periode per dag is, hoe langer de twee apparaten aanstonden des te minder leek de afwijking.
Wat mij betreft geeft dit vertrouwen naar mijn rubidium Referentie, natuurlijk al een oud model, nmaar nog steeds erg goed.

Ook mijn OsciloQuartz van 10 Mhz afgeregeld, blijft net als die van Gertjan erg stabiel.
(dit is tijdelijk hoe miet de print nog in)

Ook de Oven van mijn RacalDana 1998 afgeregeld.
Dit was nog de moeilijkste klus, deze heeft twee schroefjes aan de achterzijde, grof en fijn.
Er treden twee effecten op, als je er een schroefje uitdraait, dan kan je met je schroevendraaier de trimmer condensator aanpassen, ongeveeer 1,5cm diep.

Er treden meerdere effecten op bij het afregelen van deze OCXO...
Er komt koude lucht binnen
De condensator die je trimt koeld af door de schroevendraaier die je in het gleufje steekt.
De mechanische stress veranderd van het systeem.

Dit houd allemaal in, dat je niet "even" op frequentie zet...
Je versteld hem een paar keer een stukje, meestal drift hij dan een stukje er voorbij en drift daarna weer terug.
Als je eenmaal weet hoeveel het is en ook de schroevendraaien niet constand in het gleufje van de trimmer condensator houd is het best te doen.
Oja, iedere keer weer het afdekschoefje plaatsen na hem te hebben geadjusteerd.
Wat leverde deze empirisch afregelmethode nu op, hij staat nu nog steeds binnen 1PPB op frequentie :-)

Als er dus voldoende printjes bij Gertjan worden besteld, zal ik ook mijn best doen wat betreft informatie te geven over de print die ik hier heb.
Dit dus wat ik ondermeer al heb aangegeven over de spanningsdeler en het uitgans circuit.

Nog een kleine toevoeging, met Gertjan zijn testprintje voor de uitgangs versterker ook nog een test gedaan met de AD811 van Analog devices, daar zaten maar minimale verschillen in t.o.v. de LM7171.
Later zal ik nog wat testen doen, maar ik denk wat performance betreft, het niet veel beter zal worden.

Om nu toch nog wat beeld te laten zien bij al deze tekst twee plaatjes van een aantal metingen van vanmiddag.

Dit geeft het uitgangs niveau aan, midden schaal is 10 Mhz, niveau +10dBm.
helemaal rechts aan de rand zie je nog net de 2e harmonische, deze zit rond de -40dB.
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/Ref-Level-10Mhz-Master.png

Dit is het spectrum tot 100Mhz, mooi schoon zonder extra filtering, zou je een nog schoner signaal willen hebben, dan kan je altijd een banddoorlaat filter of een lowpass filter toepassen.
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/10Mhz-Spectrum-10Mhz-Master.png

Dat was het weer, Gertjan heeft volgens mij nog meer plaatjes,
ik dacht van de onderdrukking toen ik op een van de uitgangen meer dan 10dBm op 12Mhz aansloot.
Dit was om te zien hoeveel onderdrukking er is tussen de uitgangen, als ik het goed onthouden heb, was dit 75 of 85dB.

Gegroet
Blackdog

PS,
Als het niet helemaal begrijpelijk is wat ik heb getyped,
dan moeten jullie maar even het "dylexie/koppijn" filter aanzetten :-)

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Jinny

Golden Member

Ik heb geen haast met de trafo's, en voor een print, als we er wat bestellen gaan gaat het alleen beter worden....

Ik wacht wel af....

De OCXO duurt ook nog wel wat weken voordat ie er is.......

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..
miedema

Golden Member

Ha Blackdog,

Was weer gezellig en nuttig bij je vandaag!

Wat betreft de OpAmps voor de uitgangsversterkers:
Ik had meerdere kandidaten geselecteerd aan de hand van datasheets en tips, en die uitgeprobeerd, o.a. ook de AD817 en de LT1363.
De LM7171 bleek in deze situatie (2x gain plus relatief lage voedingspanning plus 100 Ohm belast) het beste resultaat te geven.

Wat betreft het frequentie tune netwerkje:
Ik zie op jouw foto's van je OCXO "vFc=5,05V staan.
Op de mijne staat respectievelijk vFc = 5,03V, 5,21V en 5,31V.
Alle drie zijn ze perfect te tunen met het netwerkje zoals in mijn schema, met plenty ruimte aan beide zijden.

Niet echt een reden om wat aan te passen.
Maar zoals meestal zijn er meer wegen naar Rome....

Fijn dat alles bij je weer synchroon oscilleert, maar het was niet de bedoeling dat je hoofd ook mee ging oscilleren.....

hartelijke groet, Gertjan.

blackdog

Golden Member

Hi Gertjan,

Geen probleem hoor, ik heb deze lichamelijke afwijkingen al een jaar of 50 :-)

Wat de regelspanning betreft, deze is bij mij nu op 10Mhz afgereld 4,78V, dus die Chinees mag zijn DVM wat mij betreft wel even laten adjusteren...

Ondertussen staan de RacalNana en de OCXO nog steeds op "0" PPB verschil, de uitslovers ;-)

Wat de opamps betreft, denk niet dat er veel "beters" te vinden is dan de LM7171 of de AD811.
Het uitzoeken van mij zal meer betrekking hebben op het goed op 50 Ohm krijgen van de opamp/serie weerstand en de trafo combie.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Verschillende mensen hebben aangegeven dat ze een print willen bestellen om de 10MHz OCXO Master Clock na te bouwen.

Om wat makkelijker alle nabouwers van informatie te kunnen voorzien heb ik daarvoor een topic gestart:
“10MHz OCXO Master Clock nabouw topic”, http://www.circuitsonline.net/forum/view/126987

Ik ben nog bezig te inventariseren wat de belangstelling is.
Ik hoop dan over een week de printen te kunnen bestellen, zodat ze in huis zijn voor dat de OCXO uit China arriveert.

groet, Gertjan.

blackdog

Golden Member

Hi,

Ik ben bezig geweest met het bestukken van de print die ik van Gertjan heb gehad, nogmaals mijn dank!

Henry, wil je dit laten staan en niet toevoegen aan andere topic's over de OCXO? dank ;-)

Waarom laat ik dit hier zien, gewoon om jullie een indruk te geven hoe het bouwen gaat rond mijn OCXO referentie.
Er zullen bijna geen aanpassingen zijn t.o.v. het schema van Gertjan.
Waarom, omdat het goed ontworpen is!

De uitgangssectie doe ik wat aanpassingen aan, dit alleen omdat tijdens de meetsessie van deze week bleek,
dat de uitgangsimpedantie/SWR wat beter kon, dit heeft betrekking op de trafo's die ik voor Gertjan gewikkeld had.
Daar ik de trafo's toch nog moet wikkelen, waarom zou ik er dan geen kleine aanpassingen aan doen zodat het beter word...
Ik laat jullie weten in dit topic hoe de trafo's gemaakt zijn,
en als Gertjan dit wil overnemen in zijn topic dan zie je dit vanzelf verschijnen.

Zo ziet de bijna klaar print er uit, een aantal onderdelen zijn besteld aan de hand van de lijst van Gertjan
en ik heb geprobeerd zoveel mogelijk onderdelen uit mijn voorraad te gebruiken.
De onderdelen die er anders uitzien zijn dus geen "verbeteringen" maar onderdelen die voldoen aan de specificatie's nodig voor die plek.
Mijn elco's zijn ook Low ESR, alleen van een ander merk, zoals de mooie Rubicon ZLH serie omdat ik deze op voorraad had.

Alleen de comperator IC1 zit op een voetje de LM7171 zijn direct op de print gesoldeerd.
Er missen nog drie weerstanden, R10, R17 en R19, dit zijn de serie weerstanden voor de status LED's de waarde hiervan bepaal ik aan de hand van de
Felheid van de LED's die ik hier heb liggen.
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-10.png

Hier kan je net voor de elco aan de rechter zijde zien, hoe ik de serie weerstand heb opgenomen met D2.
Voor deze weerstand is geen plekje op de print en dit is een nette manier om het op te lossen.
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-11.png

Als laatste plaatje voor nu, de aansluit pennen, deze oogjes heb ik op voorraad en ze zijn goed toepasbaar in deze print, let wel op het detail van de stand.
Op deze manier als je het draadje er doorheen steekt heb je nooit sluiting, ondanks dat de oogjes tegen elkaar staan.
Ik laat later een plaatje zien hoe ik dit doe met het draadje.

Je heb deze oogjes helemaal niet nodig, je kan de draadjes ook in de print steken, dat is verder aan jullie.

De trimpot zit ook nog niet op de print, honderden trimpots hier aanwezig, ook van 5K die ik hier toepas, alleen niet met het instelschroefje aan de zijkant... Live Sucks! ;-)
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-12.png

De door mij toegepaste oranje condensatoren van Philips zijn al wat ouder,
ik heb iedere condesator getest voor hij in het printje ging op "D" en "ESR".

De RacalDana teller staat trouwens nog steeds op "0" nadat hij op dinsdag was aangesloten.
Hulde voor de OCXO in de RacalDana en de OCXO die hier nog steeds op zijn rug, ligt proef te draaen.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Jinny

Golden Member

Dat met die oogjes is een mooie oplossing, ga ik ook toepassen....
Dank daarvoor...

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..
miedema

Golden Member

Ha Blackdog,

je hebt lekker doorgewerkt.

Je print ziet er goed uit!
Beetje anders, en toch heel vertrouwd.

Prima onderdelen keuze, alleen, wat zie ik daar?
Heb je geen low tempco weerstanden genomen voor R8 en R9, de weerstanden in het frequentie tune netwerkje?

Lijkt me niks voor jou....
Ze zullen er vast tijdelijk in zitten om te checken of het de ideale waarden zijn bij jouw OCXO.

groet! Gertjan.

blackdog

Golden Member

Hi,

Gertjan,
Volgens het zakje en mijn bestelling zijn ze 0,1% en 15 PPM.
Ik moet er maar vanuit gaan dat dit zo is :-)

Jinny,
De oogjes kan je kopen bij Van Dijken Electronica.
"30 STUKS PCB TESTPOINT MET KERAMISCHE BUS"
1 Euro voor 30 stuks.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi,

Bij een nadere inspectie kwam ik dit tegen op mijn print...
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-13.png

Fail!!!
Net hoe de spoel staaat op de print maakt hij wel of niet sluiting.
Met als gevolg slechte onderdrukking van stoorsignalen.

Plaatje van de andere spoel.
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-14.png

Deze komt met een winding net tegen het soldeerpad aan.
Ik ga de spoeltjes de-solderen en plaats twee andere.
De rede is dat ik ze iets hoger ga zetten met een klein stukje teflon kous om de pootjes.
Als ik dit gedaan heb, laat ik er weer een plaatje van zien. :-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Ha Blackdog,

Nou dan zijn je weerstandjes helemaal goed ;-)
En prachtig vermomd als standaard 1% metaalfilm weerstandjes....

Wat ik het voordeel vindt van de headers, die ik voor de aansluitingen op de print altijd gebruik, is dat je later de boel zonder solderen weer uit elkaar kunt halen.

Het zijn goudcontactjes, met een rating van 3Amp. Probleemloos en erg prettig als er iets te modificeren of servicen valt.

groet,
Gertjan.

miedema

Golden Member

Ha Blackdog.

Zag net je plaatje van je 6x ferrietkraal op de print...

Een typisch voorbeeld van voor mij vanzelfsprekende dingen, die voor een nabouwer helemaal niet vanzelfsprekend zijn.

Ik schuif altijd een reepje karton onder zo'n ferrietkraal, soldeer hem vast, en trek het kartonnetje er weer tusen uit. Ta-da...

Goed dat je dit tegen komt. Ik zal het toevoegen aan de aandachtspunten voor de nabouwers.

Groet, Gertjan.

blackdog

Golden Member

Hi lezers!

Gertjan
Ik vind de gouden paaltjes ook mooier, tot dat ik zag wat deze koste...
En ik nog een potje van de ceramische meetpuntjes had, beslissing snel gemaakt.

Beide smoorspoeltjes verwijderd, dit ging relatief makkelijk.
Alleen kan je bij L7 zien dat het rechter PAD niet soldeer vrij wou komen.
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-15.png

Twee nieuwe smoorspoeltjes, ik had er tien besteld, dus no problemo.
Ze zijn nu reeds uitgevoerd met een korte Teflon broek :-)
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-16.png

Zo monteerde ik het nieuwe spoeltje, de linker draad zit ruim door het gat gestoken.
De rechter draad had ik een stukje afgeknipt, hierdoor werd het makkelijk hem toch goed gemonteerd te krijgen.
Alleen even de bout op 380 graden en het rechter PAD aantippen en hij glijd er tot zijn korte broek toe in het gat...
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-17.png

Hij zit nu mooi vrij een klein stukje boven de print, ja het vlekje aan de rechterzijde tussen de twee spoeltjes is al verwijderd.
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-18.png

Het andere spoeltje, ook deze zit nu mooi vrij.
http://www.bramcam.nl/NA/8663-XS/8663-XS-19.png

Waarom Teflon kous? ik heb het liggen, gekocht op een van de vele beursen, erg handig, je ziet het regelmatig bij mij voorbij komen.
Moet het op deze manier, neehoor, je kan het ook zo doen als Gertjan aangeeft, iets onder het spoeltje leggen tijdens het solderen, karton of dik papier en dan na het solderen weer verwijderen.

De RacalDana staat nog steeds op "0" PPB afwijking.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Al met al een prachtig project! ik had/heb al een echte.(Rubidium).met daarachter een 10mHz. xtal filter.

Tidak Ada

Golden Member

Ha die Bram,

Leuk opgelost met dat teflonkous.

Een andere mogelijkheid, gewoon als algemene tip, die ik op een print van Philips tegen kwam:
Ze gebruikten daar van die hele kleine glaskraaltjes, waar sommige dames sierraden mee maken. De meeste zijn kogelvormig, maar er bestaan ook buisvormige. Ze kosten geen drol en je kunt de hoogte variëren door er meerdere op de draad te schuiven.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com
Jinny

Golden Member

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..
joopv

Golden Member

Wat is het correctie bereik van deze oscillator? (In jaren driften).

Op een gegeven moment ben je aan het eind van het regelbereik aangekomen. Bij een ocxo die ik hier heb staat dat in de datasheet.

@ joopv,

Ja dan heb je pech!! hoe moet je dit noemen End of Life Time of End of Control Range.

Gr Henk.

[Bericht gewijzigd door electron920 op 27 juni 2015 09:43:54 (22%)]

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
miedema

Golden Member

Ha joopv,

Ik heb even een "extreme tuning" meting voor je gedaan.

Ik heb een Oscilloquartz 8663 er bij gepakt en gemeten.

De controll voltage (Vfc) voor 10MHz precies was bij deze 5,1471V

Op de OCXO stond "Vfc = 5,31V" gekalkt, bij deze spanning was de frequentie 10.000.000,13Hz of te wel 13ppb te hoog. Valt ook nog wel mee.

Nu het voor jou interessante gedeelte:
Eerst Vfc opgetuned naar de referentie spanning van 7,01V
Bij Vfc = 7,01V is de frequentie 10.000.001,4Hz, of te wel 1,4Hz te hoog.

Daarna de Vfc naar beneden getuned.
Bij Vfc = 2,5V is de frequentie 9.999.997,9Hz, of te wel 2,1Hz te laag.
Bij Vfc = 0V is de frequentie 9.999.995,8Hz, of te wel 4,2Hz te laag.

Aangezien de verouderingstrend bij deze OCXO's omhoog is zul je dus steeds verder omlaag moeten bijregelen.
Zo te zien is daar plenty ruimte voor, met rond de 18ppb = 0,18Hz veroudering per jaar :-)

groet, Gertjan

Edit 01-01-2016:
inmiddels gemeten dat de lange termijn drift 10,25 ppb per jaar bedraagt. Nog minder dan ik hierboven nog dacht.

joopv

Golden Member

Dan gaat hij nog wel even mee :).

Ik zou er overigens voor gekozen hebben om een Rockwell gps module op de print te zetten, a la James Miller.

Op de korte termijn is een goede vrijlopende OCXO stabieler dan een GPSDO.
De OCXO kan door vergelijken met kloksignaal afkomstig van een GPS wel bij geregeld worden.

miedema

Golden Member

Ha joopv,

Mijn GPSDO is de enige echte originele "James Miller Simple GPSDO".
Dus daar ben ik al in voorzien..... :-)

Mijn achterliggende gedachte was juist dat het fijn is om een makkelijke en stabiele master clock te hebben voor daags gebruik, waar standaard mijn counter en AWG aan hangen.
Met 10 minuten betrouwbaar, zeer stabiel, zonder er naar om te hoeven kijken.
Voor mijn GPSDO moet ik eerst een antenne optuigen, en in de gaten houden of de ontvangst voldoende is voor optimale nauwkeurigheid.
Dat doe ik dan als ik echt het onderste uit de nauwkeurigheids kan nodig heb.

Natuurlijk is ieders situatie anders, en bij een andere situatie kan een andere oplossing horen ;-)

groet, Gertjan