基準頻率源的裝檢

duke83

頻率標準源我常常會用到，例如高頻儀器的基準使用（Time Base）或是製作與調整高穩定的時間參考源 (Master Clock) 所以手邊會準備幾個不同的頻率源以應付不同的測試與需求，但是這些頻率源的來源不是二手就是自製的無法讓她長時間工作會很快的消耗剩餘的壽命，所以每隔一段時間就要拿出來裝備檢查與驗證，才不會要用時手忙腳亂或調整出不正確的數值來。

先簡單的介紹頻率基準元件先：
石英震盪器 X‘tal：頻率精度約 50~100ppm，包含衰老與溫度變化量。
溫度補償震盪器 TCXO：約 5~0.5ppm，利用補償電容的負溫度特性來補償石英晶體的正溫度特性。
恆溫爐震盪器 OCXO: 約 0.1~0.01ppm，將石英晶體加熱到約 65 度並保持恆溫來抵抗外界的溫度變化，耗電又壽命短。
銣原子鐘 Rubidium Clock：約 5ppt，利用穩定銣燈泡產生極高的頻率再除頻下來，具有極低的相位雜音。
GPS 授時馴服 GPSDO：理論上 1ppt，利用 GPS 接收信號去自動修正內部的 OCXO 頻率，長時間穩定性非常高。

這次的裝檢設備：
A，銣原子鐘 Lucent RFG-M-RB：淘汰下來的基站設備這是我用的第二台二手銣鐘（前一台 FEI FE-5680A 已陣亡），耗電約二三十瓦機體會發熱，通電後約五分鐘後指示燈轉成綠燈後才會正常輸出，原本是方波輸出自己在內部加裝濾波器成為正弦波輸出了，用在需要測相位抖動（ jitter ）的場合如數位音頻系統 。
B，GPS 授時鐘：二手拆機 PCB 模塊自己裝上 8 Port Hub-Switch 外殼，含 GPS 接收晶片與 10MHz OCXO，有 232 介面可控制做些設定。
C，GPS 接收機：買 GPS 晶片自己焊接 PCB ，有 USB / 232 / 422 控制介面，內建一個 TCXO 可規劃任何頻率輸出，最高約 10MHz 方波輸出。
D，立體 AM/FM 信號產生器：臨時被測物，驗證頻率計數器的工作與感度。
測試儀器：頻率計數器，多功能的標準八位數頻率顯示，A B 輸入可做頻率比對。


開始驗證：
A 機頻率，使用 Gate Time 10S 可以多看到最後一位數點幾赫芝。


B 機頻率，


C 機頻率，


D 機頻率，偏差比較大了


A 機 B 機頻率比對，使用頻率比對功能可以忽略頻率計數器本身的基準誤差。


B 機 C 機頻率比對


B 機與 C 機開殼觀看


B 機內部放大圖


C 機內部放大圖，剛好看到都是用相同的 GPS 接收晶片 UBlox LEA-6T (精確時間對時專用)


經過這次的頻率比對確定了這些設備的正常與精度都沒有跑掉，也演示了不需高位數高精度的儀器就能確保性能。
因為 A B C 三組本身的精度都遠高於計數器本身，交互的幾次比對下來都是相同的數值。
雖然不是標準與正規的方法但還是很實用，已經足夠我頻率或時間測試上的使用。

Laborer

請問您的Lucent RFG-M-RB是最近購買的嗎? 這個在淘寶上已經消失好幾年了, 當年沒買到現在想來很可惜...

duke83

Laborer 發表於 2020-9-18 10:58 PM
請問您的Lucent RFG-M-RB是最近購買的嗎? 這個在淘寶上已經消失好幾年了, 當年沒買到現在想來很可惜... ...

不是的，算一算應該買了有十年之久，應該算是耐用的（可能是因為不會太常用）。
GPSDO 就比較好買也相對便宜。

jason680

只有流口水的份....