Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
TestoTesto
Proszę, dodaj wyjątek dla 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 7020 20
  • 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).

    F Meter wg projektu IK3OIL[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! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    yogi009
    Poziom 42  
    Offline 
    Jeśli pomogłem, naciśnij link z podziękowaniem :-)
    yogi009 napisał 10638 postów o ocenie 1370, pomógł 659 razy. Jest z nami od 2006 roku.
  • TestoTesto
  • #2
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #3
    es2
    Poziom 16  
    Możesz pokazać obwody wejściowe.
  • #4
    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
    es2
    Poziom 16  
    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.
  • TestoTesto
  • #6
    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
    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
    es2
    Poziom 16  
    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
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #10
    es2
    Poziom 16  
    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
    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
    lowdrop
    Poziom 8  
    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
    es2
    Poziom 16  
    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
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #15
    es2
    Poziom 16  
    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
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #17
    es2
    Poziom 16  
    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
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #19
    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
    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!
  • #21
    nemo07
    Poziom 36  
    es2 napisał:
    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.

    Wyniki masz jakie masz, bo uklady pracujace w trybie "saturated switch", jak TTL, czy limitery na tranzystorach bipolarnych sa zbyt powolne.
    Poszukaj starszych manuali (service) renomowanych producentow takiego sprzetu, to znajdziesz. Albo googlaj: Optoelectronics, Model OPTO-8000 manual.
    Schemat dla czestotliwisci od ok. 10-50 MHz wzwyz jest zasadniczo zawsze jeden. Patrzac po sznurku od wejscia mamy tu:
    1. Wejscie 50 Ohm to standard. To klopot dla amatora -> niska impedancja wejscia. Najprostsze rozwiazanie dla czestotliwosci rzedu 1GHz++, to pasywna sonda 1:10 (500 Ohm) lub 1:100 (5 kOhm). Mozna sobie sklecic samemu z rezystorow SMD i kabla 50 Ohm.
    2. Wzmacniacz wejsciowy (50 Ohm wejscie) to albo dyskretny na tranzystorach, po czym limiter ECL, albo wprost na ukladach typu ECL lub inne, jak CML, polprzewodniki typu CMOS, GaAs lub tp. Te topologie/technologie pracuja z powodzeniem w zakresie od DC do GHz.
    Czesto spotykane sa wejscia z uzyciem "line receiver" z rodziny ECL, jak np. MC10116 lub tp. To sa w rzeczy samej po prostu szerokopasmowe roznicowe, liniowo pracujace wzmacniacze o wzmocnieniach rzedu 20-50 (dokladnie nie pamietam); wzmacniaja i limituja bez problemow.
    3. Prescaler to najczesciej ECL. Dzieli sie np. przez okragle 10 lub wiecej (mozna kaskadowac). Rozmaite prescalery ECL pracuja od DC do garanic rzedu kilkuset MHz (stare), albo kilkudziesieciu GHz (nowe generacje).
    4. Po prescalerze przychodzi tradycyjnie translator poziomow ECL-->TTL (najczesciej po prostu szybki switch bipolarny, np. 2N2369, wiele prescalerow ma tez translator), a po nim tradycyjny uklad miernika czestotliwosci (z poziomami TTL i czestotliwoscia wejscia rzedu 10 MHz max).
    W takim schemacie uzyskanie czulosci wejscia rzedu 20-100 mV nie stanowi wielkiego problemu.