Сравнение / подстройка 2-х идентичных источников частоты

[0xFF]

Есть 2 источника меандра 10 MHz 5V
Источник А точность 10-11 (цезиевый стандарт)
Источник Б точность 10-9 (термостатированный кварц)

есть частотометр который оба источника показывает как 10 000 000 - это его предельное разрешение.
Источник Б имеет тонкую юстировку.

Вопрос: Как предельно точно подстроить источник Б.

[Hand-Maker]

может на биениях?

[GARMIN]

Проще всего на биениях. Так, как в приёмнике образцовой частоты.
Отфильтровываешь LC контуром первую гармонику, через буфер подключаешь RC цепочку для сдвига на 90 градусов. Эти два сигнала подаёшь на XY отклонение в трубке осциллографа. Получаешь на экране кружок со стабильной частотой.
На модулятор - исследуемый сигнал. Получишь хоровод. Задача - остановить бегающие метки (синхронизировать генераторы) Для частоты 10МГц точность 10-11 будет при одном обороте за 10000сек.

[Прист]

Как предельно точно подстроить источник Б.

вам надо использовать фазовый компаратор, смотрите или Рукнар или Время-Ч
все остальное - будете измерять разницу в частоте и производить подстройку годы

[Dimens]

Ну или так можно сделать

[0xFF]

По фигурам лиссажу.... в идеальном случае мы имеем разнитсу частот 0.001 Hz. На практике кто нибудь смог орлиным взором поймать ету разнитсу? Мне просто интересно ... ето можно на практике ?

В обшем купил 10-разрядный , также ждем gpsdo - етот будет долго. результаты сообшим через долгое время ( получит настроит )

[Дмитрий М]

Сличение близких частот с высокой точностью осуществляется фазовыми компараторами (советская серия Ч7-ХХ) где приняты некоторые оригинальные схемотехнические меры для ускорения этого процесса, как писали выше чисто визуально ждать замучаешься сличать на экране осциллографа или стрелкой напряжение на выходе фазового детектора. Но и то даже на приборах калибровка 5 мгц опорника частотомера с рубидиевой или цезиевой мерой занимает немалое время. Старые ФК имели стандартные входы 5 или 10 мгц, более новые позволяли дискретные частоты в этом интервале. В некоторых был встроен приёмник опорной частоты 66,6 Кгц и подобных. Но уже лет 10 как там перестали передавать чистый опорный сигнал и перешли на сложный модулированный, поэтому старые приборы не смогут с ним работать. Типа Ч7-10 и т.п.

[3g57]

Добрый день!
Если нет GPS, то чтобы уж так точно то тогда Spectracom 8161 Standard Frequency Receiver Oscillator.
Передача стандарта частоты на европейский регион с Англии MSF 60KHz и Турции до 1800км.
С усилителем в антене Москва принимает Германию DCF 77.5KHz



Фото могу в деталях.
В дальнем левом углу есть штатное место для АКБ.



Штатная антена.



p.s. http://forum.autoua.net/showflat.php?Ca ... in=8124747

Завтра сделаю фото прёмника DCF 77,5.

[Дмитрий М]

У ТС нет проблем с источником сигнала (смотрите первый пост ТС о наличии цезия) а в сличении. Даже со специальными приборами это длительный процесс. Раз он пишет о цезии то явно проблемы не со сличением расхождений в сотни кгц... а в герцы и доли их .

[3g57]

У ТС нет проблем с источником сигнала (смотрите первый пост ТС о наличии цезия) а в сличении. Даже со специальными приборами это длительный процесс. Раз он пишет о цезии то явно проблемы не со сличением расхождений в сотни кгц... а в герцы и доли их .

Дмитрий привет!
Вопрос 0xFF поставил так: * Как предельно точно подстроить источник Б.* т.е термостатированный кварц.
Ну так я понял.
Имея стандарт частоты и приличный частотомер по разрешению ему это сделать не сложно подав на внешний вход сигнал
от стандарта частоты в качестве опорного 10MHz.
На вход частотомера сигнал частоты от исследуемого кварца.
Выдержать паспортные периоды разогрева всех устройств (возможно 24ч.)и помаленько юстировать.Тем более он уже приобрёл необходимый частотомер. Точности на 10-9 для него точно хватит.

p.s* Если подать на входы «X» и «Y» осциллографа сигналы близких частот, то на экране можно увидеть фигуры Лиссажу. Этот метод широко используется для сравнения частот двух источников сигналов и для подстройки одного источника под частоту другого. Когда частоты близки, но не равны друг другу, фигура на экране вращается, причем период цикла вращения является величиной, обратной разности частот, например, период оборота равен 2 с — разница в частотах сигналов равна 0,5 Гц. При равенстве частот фигура застывает неподвижно, в любой фазе, однако на практике, за счет кратковременных нестабильностей сигналов, фигура на экране осциллографа обычно чуть-чуть подрагивает. Использовать для сравнения можно не только одинаковые частоты, но и находящиеся в кратном отношении, например, если образцовый источник может выдавать частоту только 5 МГц, а настраиваемый источник — 2,5 МГц.*

Для его точности это не будет долго!

[xDevs]

Я пытался эти Лиссажу рисовать, но толку что-то не увидел.
В моем случае опорный генератор был GPSDO 10MHz выход, а измеряемый генератор - Temex на базе рубидий. Что не крути, а кружок медленно но уверенно уплывал. Причем без разницы если сравнивать два различных рубидиевых генератор, или же GPSDO с другим генератором, везде одинаково .
Обычным методом с использованием двух каналов и бесконечном хранении осциллограм вроде проще и лучше получилось.

[3g57]

Я пытался эти Лиссажу рисовать, но толку что-то не увидел.

Илья привет!
Почему ты прошлый раз не сказал об этом?
Мы бы не ушли от этого вопроса.
Теперь немножечко допишу. По той картинке что я видел
прошлый раз у тебя частоты совпали или были очень близки.Надо наблюдать живой прцесс.
Поэтому нарисовался элипс. В идеале круг.Но построить круг на практике очень сложно.

Что не крути, а кружок медленно но уверенно уплывал.

Движение элипса(фигуры) у тебя создаёт разность фаз(фаза плавает не синхронизирована) между синосоидальным сигналом эталона и исследуемым синусоидальным сигналом.
Если разность фаз засинхронизировать, то получешь результаты на этой картинке изображённые в горизонтальном расположении в том ракурсе в котором будет разница в фазе между двумя сигналами при совмещённой частоте.




Если не засинхронизировать и изменять фазу, то форма будет меняться от круга( идеальный вариант соотношения частот 1:1 для визуального просмотра) *п/2* к прямой косой относительно оси *0*разности ,через различный ракурс элипса.
Вопрос пока не закрываю буду на месте-будет больше.

Да! Вспомнил.У тебя на картике был ещё * фон *. Изображение размытое. Как будто гдето небыло земли по сигналу.
Должна быть очень чёткая линия.
Можно и по двум каналам по двум лучам наблюдать перемещение сонусоиды относительно образцовой.Но при этом
необходимо быть уверенным на 100% в калибровке, синхронизации по разным каналам. т.е может быть погрешность.
Здесь с фигурами ты подаёшь сигнал минуя всё непосредственно на пластины.Только следи за уровнями подаваемых сигналов!!! и вч сигнал должен быть с соответствующей коаксиальной нагрузкой.
Подай один сигнал с Rohde & Schwarz . будешь изменять частоту всё будет видно.

Ребята хоть немного понятно?

[3g57]

Завтра сделаю фото прёмника DCF77,5

Как обещал. Это фото приёмника нового.

Ещё в упаковке.Не открывал. Было два. Один из них был вмонтарован в упоминаемый стандарт взамен родного(на скрине на задней панели) и в конечном итоге за ненадобностью для нас он уехал в Калинин город.
У второго который на остатке - антена ушла с крыши в неизвестном направлении. Жаль!

[EW1UA]

Можно и по двум каналам по двум лучам наблюдать перемещение сонусоиды относительно образцовой.Но при этом
необходимо быть уверенным на 100% в калибровке синхронизации по разным каналам. т.е может быть погрешность.

Что вы подразумеваете под «калибровкой синхронизации» у осциллографа да ещё «по разным каналам»?
Достаточно одного канала.
Один генератор — на вход внешней синхронизации,
второй генератор — на сигнальный вход осциллографа.

Что не крути, а кружок медленно но уверенно уплывал.

Частоты двух генераторов, даже квантовых, хоть ненамного да отличаются, именно это вы на практике наблюдали своими глазами.
Насколько отличаются — от этого зависит, насколько быстро/медленно будет трансформироваться фигура Лиссажу.
Один полный цикл трансформации — набег одного периода разницы между сигналами, один период в секунду — один герц разницы частот, один герц на 10 МГц — относительная разница частот 10⁻⁷, за 100 секунд — 10⁻⁹.

[0xFF]

"100 секунд .... 100 секунд ... это много или мало ...."
вот про то и разговор .... скопом ловится 0.1 Гц разница. 0.01 визуально не плывет. Я специально генерил 1000000.00 и 1000000.10 - это видно но в этом случае разговор о 10-6. (или 0.1 Hz разница) а вот 1000000.00 и 1000000.01 ( 0.01 Hz) - не фига не видно, если тока ( фотиком снимать раз в минуту)
Как я уже упоминал 8 разрядный частотометр который я имею как раз 10-7. ( кстати тоже плывет)
Вот на след недели будет 10 разрядов это 10-9 НО тактовать его нужно от 10-10. Т.Е. надо ждать GPSDO ( А вот в сообщество freq-nuts пускают тока с 12 разрядным, мелькавший на мировой свалке 12 разрядный за $50 быстро превратился в $550 даже несмотря на то что похоже пережил 2 войны, такой вид )

Прибыли куча термостатированных кварцев которые я скупил мучаясь от бессоницы .....

О да .... цезиевый источник во первых не мой, во вторых постоянный доступ отсутсвует в третих он сгорел .... т.е. во время транспортировки в сертификационню лабу оборудования наверно его хорошо покантовали, так что ждем китайский GPS надеюсь заработает там и обсудим .....

Фазовый детектор .... Вроде как фазово\частотный там нужно фазу ловить а потом частоту сравнивать ..... Ну да ладно в нашей дыре советских апаратов не видали ...
чип что то типа: http://www.analog.com/media/en/technica ... hmc439.pdf ; выдает милливольты для подстройки. ( Да кстати GPSDO работает по такому же принципу 1Hz со спутника синхронизирует термостатированный кварц , меняя напряжение. ну там еще куча факторов и окружающая температура коэфф поправки ну это мелочи)
из этого семейства: http://www.analog.com/en/products/rf-mi ... ctors.html

абсолютно нет проблем сделать простейший щетчик (jonson counter) на 10-12 точност. основная проблема при такой лобовой атаке время подщета составляет примерно 3 часа. Но нам вреня не занимат ...

[0xFF]

В общем так ....

Идея использовать скоп - правильная.
Фигуры лиссажу - это если частоты сильно разные.для близких , смотрим чтоб бублик не крутился
Для сравнения близко идеальных лучше использовать фазовый сдвиг .... Т.е. Т.к. скоп лочится на первый канал (образцовый) , то 2-ой канал плывет.
Плывет:
влево - частота выше
вправо - ниже

Т.е. подстроили смотрим 2 -сигнала хорошо видно, не плывут, (ну на самом деле плывут) а теперь, растягиваем до предела.
я растянул до 5 нсек\дел, теперь видно как 2-ой канал медленно плывет. засекаем скорость ...
если уплыло 100нсек за 1 сек - ( 0.1/1) разница 0.1Гц (1 период)
у нас уплыло : 50 нано сек за 614 сек. т.е. 100 нсек за 1228 сек ....

ползет вправо т.е. частота ниже образцовой ... на 0.1/1228 =0.00000814 Гц

Т.е. Частота: 9 999 999.999 918 Гц (предполагаем источник идеален)
Вот, вроде правильно, если не ошибся с нулями

(точнее не получаются, настройки кварца не позволяют)

ну фан. ... Вопрос погрешности который дает скоп. при измерений 5 нсек\на деление ..... - Вот было бы интересно посчитать ... Похоже незначительно ...
Упд: на тек момент дрифт почти исчез: на диапазоне 1нсек - 1 деление за 10 мин .... - посмотрим что будет завтра\послезавтра ...

[0xFF]

Вообще известно что кристаллы подвержены влиянию гравитации. Изменение ориентации по отношению к полю влияет на частоту ...

если мой кристалл положить набок то частота изменится на 0.1/36 = +0.0027(7) Гц Это 2 10-9 что фактический совпадает с общепринятым значением ...

Это 10Мгц кристалл.