Ik wil wat laten zien van de drift metingen die ik aan mijn Master Clock gedaan heb.
Ook heb ik geëxperimenteerd met het isoleren van de kast en / of de OCXO.
Hier onder zie je vier verschillende drift metingen die ik aan de master clock gedaan heb in 1 grafiek:
Ik heb de OCXO op 10-05-2015 gekalibreerd, daarna ben ik niet meer aan het instelpotje geweest.
De curven liggen dus boven elkaar omdat dat de OCXO in de tijd tussen de metingen verder gedrift is.
De rode curve kun je beschouwen al de basis meting.
Dit is het gedrag van de master clock zoals op de foto's, helemaal afgebouwd, kast dicht, helemaal standaard.
De lijn gaat schuin omhoog, met een lichte kronkel er in.
De schuinte van de lijn is de korte termijn drift van de OCXO.
De kronkel is een variatie door de omgevings temperatuur.
Ik heb verschillende metingen gedaan om de oorzaak van die kronkel te achterhalen. Inmiddels heb ik uitgesloten dat het komt door variaties in de voedingsspanning, of de frequentie regelspanning.
Aangezien de kachel stroom van de OCXO 'snachts hoger is (hij moet harder stoken als het koud is) denk dat daardoor de temperatuur in de OCXO toch net iets varieert. Overigens is die rimpel wel hééél klein: 0,1 à 0,15ppb. Dat is ver binnen de spec, en valt weg tegen de andere variabelen.
Nadat de master clock klaar was ben ik gaan proberen om door isolatie aan te brengen de prestaties verder te verbeteren. De meeste OCXO's worden beter als je ze isoleert.
Bij de paarse curve heb ik een isolerend doosje over de OCXO geplaatst. Je kunt zien dat de OCXO wat eerder op temperatuur komt. Maar verder is het gedrag eigenlijk hetzelfde als de rode curve...
Bij de groene curve heb ik de kast van binnen geïsoleerd.
Het idee is dat daardoor alles in de kast meer opgewarmd wordt door OCXO en voeding, en hierdoor de temperatuur stabieler wordt t.o.v. de omgeving.
Het resultaat.... eigenlijk geen verschil. De curve is iets anders omdat die meting net op een paar hele warme dagen gedaan is.
Als laatste de blauwe curve. Hier zijn zowel de kast als de OCXO geïsoleerd. ook hier weer bar weinig verschil met de originele rode curve. (de meting houdt eerder op omdat ik op dat moment het kastje mee moest nemen voor metingen bij Blackdog, maar de trend is duidelijk)
De conclusie moet zijn dat deze OCXO zo goed is dat er eigenlijk niets meer aan te verbeteren is.
Als je voor goede omstandigheden voor hem zorgt (goede voeding, temperatuur stabiele frequentie instelling) dan doet hij de rest zelf wel....
Hier zie je de Master Clock tijdens m'n isolatie experimenten.
Het deksel en de zijkanten zijn van 5mm isolatieschuim voorzien.
Op het deksel ligt het isolatiedoosje dat precies over de OCXO past.
Onder de drift curven heb ik ook nog een paar curven van de stroom door de OCXO gezet.
Hier kun je mooi zien dat de stroom varieert in een dag en nacht ritme.
De groene curve is met alleen de kast geïsoleerd, bij de blauwe is ook de OCXO geïsoleerd.
Je ziet dat door het isoleren van de OCXO inderdaad de stroom afneemt. Maar het is maar een beetje: 5 à 10 mA.
Aan de bovenstaande curven is ook nog iets anders interessants te zien.
Zoals gezegd vertegenwoordigd de schuinte van de lijnen de drift van de OCXO. Maar... als je het eindpunt van een curve vergelijkt met het begin van de curve die daarna gemaakt is dan zie je dat de OCXO weer met een lagere drift begint. De lange termijn drift is dus lager dan je uit de schuinte van de curven zou opmaken!
Vergeet niet bij het bekijken mijn grafieken dat de verticale as èrg uitgerekt is. Het is als je naar een frequentie karakteristiek kijkt met vertikaal honderste dB's....
Als ik verkoper was zou ik de schaal ijken in PPM's, en daardoor alleen maar rechte horizontale lijnen tonen
groet, Gertjan.