Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Adex Agregaty
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

F Meter wg projektu IK3OIL

yogi009 28 Gru 2017 01:45 4749 19
  • F Meter wg projektu IK3OIL

    Kolejny mój miniprojekt z 2013 roku to F-Miarka, czyli częstotliwościomierz wykonany wg projektu IK3OIL. Na projekt naprowadził mnie mój Kolega krótkofalowiec. Zaprojektowałem jednostronne PCB bez zworek, co znacznie ułatwia montaż i czyni płytkę przejrzystą.

    Źródełko projektu można obejrzeć tutaj:

    http://www.ik3oil.it/project_eng.htm

    Poniżej kilka fotek dokumentujących pracę. Warto zwrócić uwagę na wycięcie kilku nieużywanych pin'ów łączących PCB z wyświetlaczem LCD, co pozwoliło znacznie uprościć przebieg ścieżek. Mikrokontroler PIC ze stajni Microchipa zaprogramowałem złożonym wcześniej programatorem Brenner. Urządzenie działa pięknie, m.in. pozwoliło mi zweryfikować precyzję generatorów kwarcowych opartych o kwarce z sześcioma miejscami po przecinku (na fotce widać jeszcze wersję oprogramowania dla wyświetlacza LCD 2x8 znaków).

    [url=https://obrazki.elektroda.pl/6059068300_1514421913.jpg]F Meter wg projektu IK3OILF Meter wg projektu IK3OIL[/url]F Meter wg projektu IK3OILF Meter wg projektu IK3OILF Meter wg projektu IK3OILF Meter wg projektu IK3OILF Meter wg projektu IK3OIL


    Fajne!
  • Adex Agregaty
  • #2 28 Gru 2017 09:59
    22053
    Użytkownik usunął konto  
  • Adex Agregaty
  • #3 28 Gru 2017 10:12
    es2
    Poziom 15  

    Możesz pokazać obwody wejściowe.

  • #4 28 Gru 2017 10:45
    yogi009
    Poziom 42  

    R-MIK napisał:
    Jaki masz wzorzec częstotliwości?


    Jak widać na, wzorcem jest generator 40,000000 MHz. Jestem świadomy wynikających z tego ograniczeń.

    Dodano po 2 [minuty]:

    es2 napisał:
    Możesz pokazać obwody wejściowe.


    Nie mam gotowych zdjęć, a musiałbym rozbierać całość. Obwody to za dużo powiedziane, są tam: żeńska precyzyjna listwa end-pin dla elementów THT i wycięty, złocony zestaw styków archaicznej karty ISA - wszystko połączone krótkim, skręconym przewodem do wejść modułu.

  • #5 28 Gru 2017 10:48
    es2
    Poziom 15  

    yogi009 napisał:
    są tam: żeńska precyzyjna listwa end-pin dla elementów THT i wycięty, złocony zestaw styków archaicznej karty ISA - wszystko połączone krótkim, skręconym przewodem do wejść modułu.

    Czyli trzeba dac sygnał o poziomach TTL.

  • #6 28 Gru 2017 11:28
    mkpl
    Poziom 37  

    Trochę bez sensu z tym generatorem i ekstra dzieleniem. Gdzieś po sieci krąży projekt generatora na SI5153, który ma 3 kanały z czego na 2 kanałach wypluwa dowolną częstotliwość a na ostatnim 3 odpowiednio niską, która porównywana jest z sygnałem wzorcowym GPS. Dzięki temu pomiar ma sens i taki generator pomimo niskiej ceny nadaje się na wzorzec do takiego miernika częstotliwości jak Twój.

    Fajniejszym rozwiązaniem jest RTL SDR bo ma dużą czułość, umożliwia pomiar bezdotykowy i jest bardzo dokładny po zsynchronizowaniu z BTS'ami

  • #7 28 Gru 2017 11:53
    yogi009
    Poziom 42  

    mkpl napisał:
    Trochę bez sensu z tym generatorem i ekstra dzieleniem.


    U góry napisałem wyraźnie, że to jest miniprojekt, na moje potrzeby jego parametry są w zupełności wystarczające, można go zbudować tanio i stosunkowo prosto. Czyli dla mnie ten projekt ma sens. Jeżeli potrzebujesz przyrządu o lepszych parametrach, musisz znaleźć inny projekt.

    Dodano po 1 [minuty]:

    es2 napisał:
    Czyli trzeba dac sygnał o poziomach TTL.


    To chyba nie jest kłopot z dorobieniem takiego układu wejściowego?

  • #8 28 Gru 2017 12:13
    es2
    Poziom 15  

    yogi009 napisał:
    To chyba nie jest kłopot z dorobieniem takiego układu wejściowego?

    Właśnie jest. Wypróbowałem juz kilka konstrukcji nawet z gotowych PCB z kitów i nigdy deklarowanych np 80MHz 100mV nie udało się uzyskać tylko np 50MHz 1V.
    Dlatego przeglądam rózne rozwiązania mierników częstotliwości ale w 99% obwody wejściowe sa pomijane.

  • #9 28 Gru 2017 13:18
    Pong.Chu
    Poziom 21  

    R-MIK napisał:

    Jaki masz wzorzec częstotliwości? 6 miejsc po przecinku to dla częstotliwości do 10MHz łącznie 9 pozycji. Domyślam, śię, że chodzi o przecinek pomiędzy mega a kilo/ Wymaga to wzorca 0.1ppm (koszt ok 1500zł). Na schemacie widzę generator bez oznaczeń co sugeruje 20, 30ppm (i tak lepiej niż kwarc 50ppm). 20ppm to max 5 ostatecznie 6 cyfr znaczących na wyświetlaczy, przy czym, przy 6 cyfrach, ostatnia pokazują fluktacje a nie rzeczywistą częstotliwość.


    Już nie przesadzaj z tymi ppm'ami, moduł GPS kosztuje kilkanaście-kilkadziesiąt złotych na allegro a wyjście 1 PPS można użyć w pętli fazowej do stabilizacji wzorca 10 MHz; po paru godzinach dostaje się stabilność 10^-10 albo nawet lepiej.

  • #10 28 Gru 2017 13:57
    es2
    Poziom 15  

    Pong.Chu napisał:
    a wyjście 1 PPS można użyć w pętli fazowej do stabilizacji wzorca 10

    O ile generator ma wejście VCO. Tanie układy tego nie mają.

    Pong.Chu napisał:

    moduł GPS (...) po paru godzinach

    - Nie wszędzie sygnał GPS jest dostępny
    - Nie zawsze jest możliwość przyłączenia zewnętrznej anteny
    - Kilka godzin czekać na wykonanie czynności trwającej kilka sekund (np dostrojenie oscylatora, np zegarka), średnio dobre rozwiązanie.

    Aby sensownie użyć tego miernika, trzeba:
    - dobudować stopień wejściowy
    - dać stabilny generator i/lub VCO i zmodyfikować soft aby synchronizował z zewnętrznym sygnałem (starczy zasobów? - flash, dodatkowy timer)
    - w konkursie pojawił sie różne mierniki i sygnalizowano tam, że małe LCD negatywowe ni sa najlepsze (mały kąt widzenia, mały kontrast), można użyć większego LCD ale takie sa drogie, najczytelniejsze sa LED.
    W przedstawionej postaci, to jest to wskaźnik częstotliwości do wbudowania w jakieś urządzenia (np generator) i sens pokazywania 8 cyfr jest bardzo ale to bardzo wątpliwy.


    Z jaką rozdzielczością ten Fmeter mierzy niskie częstotliwości rzędu 100Hz? 1Hz, czy mierzy czas i przelicza na częstotliwość i pokazuje wynik z rozdzielczością np 0,01Hz?

  • #11 28 Gru 2017 15:28
    yogi009
    Poziom 42  

    es2 napisał:
    Aby sensownie użyć tego miernika, trzeba:
    - dobudować stopień wejściowy
    - dać stabilny generator i/lub VCO i zmodyfikować soft aby synchronizował z zewnętrznym sygnałem (starczy zasobów? - flash, dodatkowy timer)
    - w konkursie pojawił sie różne mierniki i sygnalizowano tam, że małe LCD negatywowe ni sa najlepsze (mały kąt widzenia, mały kontrast), można użyć większego LCD ale takie sa drogie, najczytelniejsze sa LED.
    W przedstawionej postaci, to jest to wskaźnik częstotliwości do wbudowania w jakieś urządzenia (np generator) i sens pokazywania 8 cyfr jest bardzo ale to bardzo wątpliwy.


    Jeszcze raz napiszę: kolega ma po prostu inne potrzeby, u mnie on się znakomicie sprawdza. Czepianie się typu wyświetlacza jest już zupełnie nie na miejscu, akurat ten wyświetlacz LCD jest stosunkowo kontrastowy i nie mam potrzeby odczytu z pozycji bocznej. Urządzenie mam przed sobą, więc wszystko gra. Dla poprawy kontrastu można też użyć VFD, a jak ktoś nosi ciężkie okulary, to wtedy LED. Ale to nie jest cecha przedstawionej konstrukcji. Opis tego urządzenia jest szeroko dostępny w internecie, na jego temat wypowiadało się szerokie grono krótkofalowców, więc nie ma potrzeby powtarzanie wszystkich tych obserwacji i wniosków.

    Jeżeli potrzebujesz przyrządu ocierającego się o laboratorium, to nie jest projekt dla Ciebie.

  • #12 29 Gru 2017 03:57
    lowdrop
    Poziom 7  

    R-MIK napisał:
    [quote="yogi009"Wymaga to wzorca 0.1ppm (koszt ok 1500zł). Na schemacie widzę generator bez oznaczeń co sugeruje 20, 30ppm (i tak lepiej niż kwarc 50ppm). 20ppm to max 5 ostatecznie 6 cyfr znaczących na wyświetlaczy, przy czym, przy 6 cyfrach, ostatnia pokazują fluktacje a nie rzeczywistą częstotliwość.


    Wystarczy GWM5-1, znany m.in. z polskich częstościomierzy serii PFL2x (8 cyfrowe): http://delibra.bg.polsl.pl/Content/15659/Generator_GWM5_!.pdf

    F Meter wg projektu IK3OIL
    * ( http://usprawnienia.pl/projekty/pfl/ )

  • #13 29 Gru 2017 11:38
    es2
    Poziom 15  

    lowdrop napisał:
    Wystarczy GWM5-1, znany m.in. z polskich częstościomierzy serii PFL2x

    Jakaś alternatywa jest, ale konstrukcja przestarzała (wymiary generatora sa większe niż miernika), duży pobór prądu. Na "Aledrogo" jest za 200zł. W TME znalazłem CFPT-125-32.768M Generator: kwarcowy; 32,768MHz; SMD; 3,3V; ±900mppm za 60zł i nie muszę czekać 25 minut.
    za 200zł to mam: IQXT-210-2-20M Generator: TCXO; 20MHz; SMD; 3,3V; ±0,14ppm
    Cena jak GWM5-1, porównywać nie ma co.
    Ten co wystawił GWM5-1 jest chory psychiczne, za ten generator można dać 20..30zł, zwłaszcza, że bezpośrednio sie go nie użyje z PIC czy AVR bo trzeba dodać PLL, chyba, ze komuś nie zależy na mierzeniu dużych częstotliwości (Fclk/2).

  • #14 29 Gru 2017 11:46
    Pong.Chu
    Poziom 21  

    lowdrop napisał:

    Wystarczy GWM5-1, znany m.in. z polskich częstościomierzy serii PFL2x (8 cyfrowe): http://delibra.bg.polsl.pl/Content/15659/Generator_GWM5_!.pdf



    Co Ci z generatora który może i ma dobrą stabilność krótkoczasową (myślę że wariancja Allana będzie na poziomie 10e-8 dla tau=10s) gdy nie wiesz jaka jest absolutna częstość tego oscylatora. Tam jest śrubka do regulacji ręcznej, nie wiesz czy ktoś nie kręcił, do tego dochodzi samo starzenie i inne efekty. Ten GWM może mieć równie dobrze częstość niższą/wyższą o 10 Hz. Najtanszym rozwiązaniem dla amatora będzie jak już wspomniałem odbiornik GPS oraz lockowanie oscylatora do 1 PPS. Droższe rozwiązanie to kupno wzorca rubidowego, czasem można trafić używane na eBay - tam wzorcem częstości jest mikrofalowe przejście w strukturze nadsubtelnej w atomach rubidu zamkniętych pod niskim ciśnieniem w szklanej komórce.

  • #15 29 Gru 2017 11:56
    es2
    Poziom 15  

    Pong.Chu napisał:
    Najtanszym rozwiązaniem dla amatora będzie jak już wspomniałem odbiornik GPS oraz lockowanie oscylatora do 1 PPS

    Ja się skłaniam ku generatorowi 0,9ppm. Próbowałem GPS i od startu do czasu gdy daje sygnał 1pps mija 15..20minut (o ile jest sygnał a to oznacza w praktyce antenę na oknie). Wystarczy jednak, aby raz na jakis czas generator był zsynchronizowany z GPS a napięcie strojące VCO zapamiętane w eeprom. Dla mnie i tak 1ppm jest wystarczający, nie będę synchronizował zegarów satelitów, ale 30 czy 50 ppm nadaje się tylko do czterocyfrowego wskaźnika częstotliwości.

    Muszę poszukać jakiegoś algorytmu synchronizującego VCO z GPS, aby nie potrzebował na to kilku minut a kilkanaście sekund.

  • #16 29 Gru 2017 12:04
    Pong.Chu
    Poziom 21  

    es2 napisał:

    Ja się skłaniam ku generatorowi 0,9ppm. Próbowałem GPS i od startu do czasu gdy daje sygnał 1pps mija 15..20minut (o ile jest sygnał a to oznacza w praktyce antenę na oknie). Wystarczy jednak, aby raz na jakis czas generator był zsynchronizowany z GPS a napięcie strojące VCO zapamiętane w eeprom. Dla mnie i tak 1ppm jest wystarczający, nie będę synchronizował zegarów satelitów, ale 30 czy 50 ppm nadaje się tylko do czterocyfrowego wskaźnika częstotliwości.


    Nie ma się co sugerować tym 0,9 ppm bo bez pomiarów to nic nie znacząca wartość. Czy to jest wariancja Allana? Dla jakiego czasu uśredniania? A może wartość starzenia na rok? A może początkowa kalibracja w fabryce (w zupełnie innych warunkach)?
    Już sama zmiana temperatury da odstrojenie większe niż ten 0.9 ppm. Przecież na 10 MHz odchyłka 1 ppm to aż 10 Hz. A VCO ze stałym napięciem strojenia to pływa o dziesiątki kHz. Jedynym rozwiązaniem jest VCXO. U mnie zegarek z GPSem pracuje cały czas, moduł pobiera jakieś mA prądu. Ja już wytykasz innym dokładność i precyzję to nie proponuj dziadowskch rozwiązań bo to wstyd.

  • #17 29 Gru 2017 12:14
    es2
    Poziom 15  

    Pong.Chu napisał:
    Nie ma się co sugerować tym 0,9 ppm bo bez pomiarów to nic nie znacząca wartość. Czy to jest wariancja Allana? Dla jakiego czasu uśredniania? A może wartość starzenia na rok? A może początkowa kalibracja w fabryce (w zupełnie innych warunkach)?
    Już sama zmiana temperatury da odstrojenie większe niż ten 0.9 ppm. Przecież na 10 MHz odchyłka 1 ppm to aż 10 Hz. A VCO ze stałym napięciem strojenia to pływa o dziesiątki kHz. Jedynym rozwiązaniem jest VCXO. U mnie zegarek z GPSem pracuje cały czas, moduł pobiera jakieś mA prądu. Ja już wytykasz innym dokładność i precyzję to nie proponuj dziadowskch rozwiązań bo to wstyd.

    Wstyd, to pisać, że to dziadowskie rozwiązanie nie czytając noty katalogowej generatora.

  • #18 29 Gru 2017 13:29
    Pong.Chu
    Poziom 21  

    es2 napisał:

    Wstyd, to pisać, że to dziadowskie rozwiązanie nie czytając noty katalogowej generatora.


    Musisz sprawdzić definicję słowa wstyd bo chyba nie do końca rozumiesz jego znaczenie. Po pierwsze w nocie katalogowej nie ma najważniejszego wykresu jaki podaje się przy opisie własności generatorów kwarcowych tj. wariancji Allana w zależności od długości czasu uśredniania. Bez tego 0.9ppm nie ma żadnej wartości. Podaję do wiadomości 'wstydnisia' jak to wygląda:

    https://en.wikipedia.org/wiki/Allan_variance

    A po drugie samo lutowanie potrafi zmienić częstość o 1 ppm a po roku można spodziewać się starzenia o kolejne 1 ppm. W najgorszym wypadku po roku nasz super-ekstra generator może mieć offset 30 Hz na 10 MHz (+0.9ppm "na początku", +1 ppm po lutowaniu oraz +1 ppm wynikający ze starzenia czyli długoterminowego dryfu wynikającego ze zmiany struktury kryształu kwarcu w rezonatorze).
    Dodatkowo kierunek dryfu częstości oraz jego szybkość będzie zależała od konkretnego egzemplarza oraz sposobu jego używania: często włączany/wyłączany generator VCXO będzie się inaczej starzał niż ten używany non-stop.
    W praktyce przy wąskopasmowych emisjach CW oznacza to kompletne rozstrojenie odbiornika/nadajnika.

  • #19 29 Gru 2017 13:53
    yogi009
    Poziom 42  

    Pong.Chu napisał:
    W praktyce przy wąskopasmowych emisjach CW oznacza to kompletne rozstrojenie odbiornika/nadajnika.


    Amen!

    Swoją drogą ciekaw jestem, co by rzekł Kolega Autor projektu IK3OIL na tą polską dyskusję :-) Sam projekt nie jest projektem ośmiocyfrowego miernika częstotliwości z precyzją do ostatniego znaku i stabilnością wyznaczaną drganiem atomu, to wie każdy, kto zechciał zapoznać się z oryginalnym projektem.

    A powyższa dyskusja, acz pouczająca, moim zdaniem nadaje się do wydzielenia z tego tematu. Pozdrawiam Kolegów.

  • #20 10 Sty 2018 10:24
    dipol
    Poziom 33  

    Mam to wykonane ok 10lat wstecz) i poszło do szuflady stabilność kwarców w zależności od temperatury po ( przesianiu) to +/-300/600hz co dyskwalifikuje w/w układ jako sprzęt pomiarowy.
    Dla zabawy dostawiłem FLL i diody pojemnościowe do korekcji częstotliwości kwarcu dało to stabilność dobową ok +/- 100Hz ale jest nie do przyjęcia bo komplikuje całą konstrukcję.
    Używam do radiostacji FLL do stabilizacji (VFO) co się sprawdza bo domowej roboty radiostacja ma stabilność dobową ok +/_100hz- krótko okresowa +/- kilka Hz-ktoś powie dlaczego nie DDS (bo nie śmieci) ale to inna bajka.
    Na co dzień używam PFL-a i tam póki wzorzec się nie wygrzeje (termostat) i ustabilizuje (ok 1godz) jest uchyb dochodzący po włączeniu i wygrzaniu ok 300Hz. i wzorzec/kwarc wykonany jest profesjonalnie płytka kwarcowa złocona, bańka szklana specjalne zawieszenie kryształu itd)
    73!