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[電子儀表] 想給 Iwatsu Universal Counter 加裝 OCXO ,需要 Molex Mini-Spox 母插頭

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發表於 2021-3-16 12:00:47 來自手機 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 tonysun 於 2021-3-16 02:37 PM 編輯

原廠內建的是 TCXO, High Stability Option (OCXO) 擴充插座是 Molex 的 Mini Spox 型式, 2-pin (供電用)、3-pin (訊號用) 各一,目前在台灣找不到現貨,請問是否有人可以讓售 mini spox 2pin 3pin 母插頭各一二 pcs ?

如果您有 SC-7207 的 Service Manual 、電路圖 或相關資訊,願意公開或私下提供,請貼出或私訊,謝謝!

發現到統計功能中,sigma在某些情形下有計算bug,如果有 Firmware 與更新方式就更好了。

日本儀器的技術資料,網路上真的很少啊!

補上對應插座的照片。 徵求的是插它的插頭,我可以自行壓製,有現成帶線的也行。

Iwatsu Counter SC-720X OSC

Iwatsu Counter SC-720X OSC


原裝的是 NDK 的 TCXO ,說得更細一些的話,應該是個 VCTCXO ,微調的 VR (Trimmer Pot) 裝在 PCB 背面。

根據網路上的照片,原廠使用的 TCXO 曾經有很多種。

看到過 2 種改裝 OCXO 的照片,但都沒有看到技術資料與說明,還好接腳單純,PCB 上也有標示,處理起來應該不會太難。
發表於 2021-3-16 14:12:18 | 顯示全部樓層
可以找類似端子,然後用熱縮套絕緣,一支一支插進去接頭就行了

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發表於 2021-3-16 15:55:00 | 顯示全部樓層
我也想要把我那台 counter 的時基給升級一下。東西買來才發現,業餘人士要找到一台標準信號源來做標定才是最頭大的事。
 樓主| 發表於 2021-3-16 16:27:46 | 顯示全部樓層
本帖最後由 tonysun 於 2021-3-16 07:04 PM 編輯
phuang3 發表於 2021-3-16 02:12 PM
可以找類似端子,然後用熱縮套絕緣,一支一支插進去接頭就行了


一家電子材料行說要沒有現貨,需要進口,但可以幫我查查看再報價,目前還沒有進一步消息。
沒有量,還不知道行不行,雖然專門幫我處理總是需要一些處理費用,但還不知道價格範圍會在那裡...

mini spox 雖然是很普通的 2.54mm 腳距,但接腳很靠邊,又有齒狀突出,一般的 molex, dupont, jst 頭都插不進去。

您提供的方式不錯,剛剛試了一下 dupont 端子包熱縮套管,看起來可行,感謝!  如果其他方式沒有結果,就要採用這個方式進行了。

追加:已接到消息,幫我找了可以零星訂購的網站,並會以拼單方式處理,拼單就是要等待一些時間,還好並不急用。服務還算不錯。
 樓主| 發表於 2021-3-16 17:54:23 | 顯示全部樓層
gsm7 發表於 2021-3-16 03:55 PM
我也想要把我那台 counter 的時基給升級一下。東西買來才發現,業餘人士要找到一台標準信號源來做標定才是 ...

如果要拿去校正,費用相當高昂,台灣原有的 5MHZ, 10MHZ, 15MHZ 標準時頻電台現在也已經停播了,收不到標準頻率,現在雖聽說有試播中的低頻標準時頻廣播,低頻的時頻廣播主要是校時用的,不知道頻率精確度是多少,也還沒用過。

現代另外有一個精度很高的頻率時間源,那就是 GPS,對於業餘人士,GPS馴服鐘 (GPSDO, GPS Disiplined Oscillator)就是最佳的標準頻率源了,網上可以買到價位可以接受的拆機件 GPSDO 組件或由這些組件做好的成品。

另一個方式就是購買別人校好的OCXO組件或頻率計成品。

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發表於 2021-3-17 08:46:27 | 顯示全部樓層
換OCXO,PCB上面的5JP1似乎也要拔起來,停止供電TCXO。如果買新的10M OCXO理論上已經校正過,直接裝上就行了。
發表於 2021-3-17 12:31:20 | 顯示全部樓層
日商儀器維修手冊與韌體不要心存幻想很少外流的,都是叫你拿回原公司維修或是報廢處理。

內建 OCXO 有利有弊不是必要,如真有需求請善用屁股之外部 10M 時基輸入端。
OCXO 新品難買又很貴,舊品的穩定度如在賭運氣,預熱穩定要抓 30 分鐘才能用,高熱又耗電,現代比他更高精確或免校正的元件已經很容易取得。

建議改裝更換成 0.1ppm 的 TCXO 比原先之舊 TCXO 的誤差好太多,之前換過幾台便宜又好用,一通電馬上就能測量,省電省時間。
要更精確就用外部 GPSDO 模塊的 10MHz 輸出。

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 樓主| 發表於 2021-3-17 18:17:31 | 顯示全部樓層
本帖最後由 tonysun 於 2021-3-17 06:38 PM 編輯
phuang3 發表於 2021-3-17 08:46 AM
換OCXO,PCB上面的5JP1似乎也要拔起來,停止供電TCXO。如果買新的10M OCXO理論上已經校正過,直接裝上就行 ...


是的,雖然缺少技術資料,還好在 PCB 上有二處清楚的 OCXO 相關標示,

5JP1 "Cut for OCXO" 這根 ferrite bead jumper 管的是 TCXO 與 5Q5, 5Q6 的供電
5JP2 TCXO/OCXO 3 pin jumper, 1-2 for TCXO, 2-3 for OCXO

連接 High Stability Oscillator Option (OCXO) 的連接器共有二處:

5P1  3 pin Mini-Spox  1:+5V 2:GND 3:10MHz Input (連到 5JP2 的 pin3)
6P2  2 pin Mini-Spox  1-2: AC 12~14V (給 OCXO 預備的電源)

網上完全找不到 SC703/703A/704 本體的照片。5P1比較容易判斷出來,6P2則是由網上很難找到的,唯一的一張有加裝 Option 的內部照片看到的,雖然 Option 本體未照到,但看來可能是原廠的。

此外,根據說明書(新的720xH版),原廠 OCXO Option 的頻率微調孔在機身右側面前方散熱孔的其中一孔。

原廠的新品 OCXO 非常昂貴啊! SC-703/703A 稅前定價 ¥84,000/¥80,000或USD869.86 (2006/2011)。不像 HP/Agilent/Keysight 這種市佔有率高的,會有人提供第三方相容品,這一系列機型得自己來改裝。多年前對岸網上似乎有人洗過板做過相容品,但不是安裝在原廠預留的位置,目前只有看到一張照片,沒有找到其他任何資訊。

新的 OCXO 如果是有機箱的成品或沒有機箱的組件半成品,賣家出廠時一般是會有一定程度的校正。但如果是零件,還是需要調整,雖然OCXO可調整幅度也只有幾個 ppm。 OCXO 的調校相當麻煩,需要先預熱好幾天,讓它穩定,而且即使是10轉VR,調的時候頻率不一定馬上變化,有時很快跟著變,有時是慢慢的變,如果調的太急,就會過頭了,又要再調會來,調過之後,還得等一段時間,讓它穩定,看看是否符合要求。時間就是金錢,如果是商業上要考慮營利,這些都是成本啊,所以零件便宜,調校過的就相當貴了。


這裡附加說一下,內建 TCXO 的頻率,有一個 VR 可以做微調,除了可以拆開來微調之外,其實機身下方有開一個微調孔,可以把機體翻身反置,用細的一字微調起子伸入進行調整,這個孔平時鎖上螺絲封住,機身與說明書上都沒有標示。如果第一次調,建議先拆開機身,看一下這個 VR 的樣子與適用的起子尺寸,以免調壞。


1樓照片中,原廠這顆扁扁的 SMD 型式 TCXO,型號 IWA3017,是知名的石英晶體供應商 NDK 的產品,但在網路上完全找不到規格書等技術資料,甚至相似品也沒有看到,令人有些好奇。現在新生產的 TCXO 都是相當小的。
 樓主| 發表於 2021-3-17 18:19:53 | 顯示全部樓層
本帖最後由 tonysun 於 2021-3-17 07:53 PM 編輯
duke83 發表於 2021-3-17 12:31 PM
日商儀器維修手冊與韌體不要心存幻想很少外流的,都是叫你拿回原公司維修或是報廢處理。

內建 OCXO 有利有 ...


是的。由於 OCXO 要達到最好的穩定度,需要連續通電工作,一開始通電後,等待溫度穩定的時間其實不用太久,頻率就可以達到一定的準確度,大致堪用,但如果要等待振盪相當穩定,卻需要幾天上月。如果不通電使用,還會發生回退現象 (retrace),停止工作越久越嚴重。(典型 retrace 在 10^-8 數量級,對於 OCXO 的精確等級比較要考慮) 所以一般使用 OCXO 的設備,即使電源開關 OFF時,仍然會維持 OCXO 的供電,以保持頻率穩定,但 Iwatsu SC-7205/7206/7207 這一系列,並沒有這個設計,以致重新開機還得重新warm-up,如果持續開機,整體耗電有些大,約 20W 左右。還好 美觀的 VFD 可以設定一段時間自動關閉顯示,減少 VFD 的老化。如果外接,則OCXO可以持續供電,不受計頻器電源影響,近幾年的OCXO比以往省電很多,我目前手上有的是年份近幾年到十幾年的拆機品,價格便宜,選用的是 5V 的型式,穩定狀態下的耗電只有 1W 以內 (5V <200mA),相當省電。找了好幾種便宜的型號,同一型號一般買二顆,同型號實際拿到的年份各異,心得是型號的差異比同型號不同個體年份的差異大,感覺大致還行,還沒有調不到(或需要調到相當極限才能到)標準值的。

根據說明書的要求,預熱時間需要 60 分鐘以上。 原始的精確度規格是 ±2.5 ppm @ 0~40°C, aging ±1 ppm/yr, 以 10 MHz 來說,2.5 ppm 相當於 25 Hz, 我拿到這台時初測它的頻率在 2.5 ppm 的邊緣,大致符合規格,考慮到可能相當多年沒有校正,這台機器本身的精確度應該算是不錯的。 或許是之前機子很久沒用,預熱的天數還不多,所以頻率變化有一點點明顯,的邊緣用內部時基,測量外部 10 MHz OCXO,開機1分鐘到1小時降了 1.0 Hz,1小時到1日又降了約 1 Hz 感覺變化稍微有一點大,所以會想要裝 OCXO。

現在又有了新發現,我剪了1.5公分見方的小片 2mm 厚度珍珠棉蓋在 TCXO 上,就這樣而已,或許算上預熱又多了一天,經 24H 測量出來的頻率,除了尾數會有±1~2 (0.01~0.02Hz)變化外,幾乎沒有變化(10s gate),也不會再持續朝某一方向持續增減,跟使用外接 OCXO 時基測量出來的相同,尾數變化應該是這台能力的極限了吧。 依據規格的 aging ±1 ppm/yr 的 1/100 ~ 1/200 推估每天的老化可能在 0.01 ppm ~ 0.005 ppm,應該算是符合了。

OCXO 我已有一些,就拿來隨便用,TCXO 則手上沒有。經您的提示,看到目前的 TCXO 價格已經蠻便宜,穩定度也蠻高,如果其他網友要新購晶體改善穩定度,不妨可以參考7樓的提示來選用。
 樓主| 發表於 2021-3-18 17:42:23 | 顯示全部樓層
感謝大家的回應,在等待接頭到達前,先用外接OCXO的方式,也重新思考一下內接的電路、電源、安裝位置等。

昨天說到加蓋珍珠棉的原 TCXO 在 10S GATE 下還蠻穩定,但在 1S GATE 之下,看到了這一顆 TCXO 與 OCXO 的短期穩定度還是有明顯差異,現在把初步比較測試的結果摘要如下,回饋供大家參考

DUT: 10M OCXO (約 9.999 999 93 MHz) (與 EXT CLK 的 OCXO 不同,且是不同廠牌型號的)

1s gate 時的解析度 0.1 Hz
10s gate 時的解析度 0.01 Hz
測量 20 次 的 Max-Min:
________________1s gate____10s gate__
INT CLK (TCXO)  0.7 Hz   0.04 Hz
EXT CLK (OCXO)  0.1 Hz   0.03 Hz
___________________^___________^_____
最後一位會有計數誤差要考慮

最後再用另外一台位數較多的計頻器(內有自己的OCXO)測試分別測試 DUT 與 EXT CLK 各 50 次 1s gate 取 Max-min
DUT     0.0045 Hz  
EXT CLK 0.0030 Hz


補充內容 (2021-3-18 08:50 PM):
加測 INT CLK OUT  (TCXO)  0.015 Hz  
發表於 2021-3-18 23:20:02 | 顯示全部樓層
本帖最後由 duke83 於 2021-3-19 12:08 AM 編輯

要改裝 TCXO 或 OCXO 要注意內部 10MHz 信號是正弦波還是方波,還有信號位準大小的問題。
理論上儀器上需要的是不具有多次倍頻諧波的乾淨正弦波,但別地方找來的振盪器是正弦波或方波輸出都有可能。
最保險的方法還是先上示波器看一下波形與位準。

時基的波形還是要注意一下,跟 Jitter 也有關係。
方波轉換成正弦波要用低通濾波器,正弦波轉方波用高速比較器或史密特觸發器。
以前改過一台原為基地台用的銣原子鐘本來是方波輸出,加裝了網卡用的變壓器整形成正弦波後才能安心使用。

儀器要用的時基儘量採用新品,以前設計的舊品會流落出來不是因為故障而是已超過年限而汰除,精度、穩定度與可靠度都不能保證了。
現在的生產技術比以前好太多了,以全新 TCXO 來說以前要上千元現在不到百元就能買到,且都可能達到 DCXO 精度的等級了,並且出廠時就已經將準確頻率都調整好了,只要裝上就可完全省了頻率校正這檔事。

有空時可以試試將 TCXO 加上外部恆溫電路,用電阻或電晶體當發熱元件再用 OPA 來回授控制恆溫,溫度不用設定太高約 50 度即可,最後將全部電路用保麗龍包覆,這樣就是自製版的 OCXO 了相信不會比市售成品差太多了,當然的也必須拿出 10 位數以上解析度的計頻儀才能看出差異來。

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發表於 2021-3-20 13:46:40 | 顯示全部樓層
 樓主| 發表於 2021-3-20 18:08:15 | 顯示全部樓層
duke83 發表於 2021-3-18 11:20 PM
要改裝 TCXO 或 OCXO 要注意內部 10MHz 信號是正弦波還是方波,還有信號位準大小的問題。
理論上儀器上需要 ...

任何的電子零組件都有壽命存在,對於在生產環境中使用而言,一但因為一個小的故障造成產線停擺的損失是很大的,還會造成延誤,所以在考慮總體成本(包括時間成本)之下,在生產環境中使用的儀器設備,都會要考慮其 MTBF,寧可到達一定預估壽命時,就予以更換。 在世界工廠之地,有很多這樣子汰換下來的儀器設備在二手市場銷售,在一些討論區,成色好的還常訴求是外資廠淘汰下來的。

對於石英晶體而言,由於新品的老化(aging)速度快,如果經過數年老化的晶體在短、中、長穩上還呈現良好的特性,應該可以期待它仍可以有相當時日的持續良好表現,這部分可能需要篩選。但振盪電路的元件還要另外考慮。


OCXO 產品規格書上,一般都有正弦波與方波輸出二種波形可以選擇,手上各型 OCXO 之中,有的是正弦波,有的是方波,也看到過同一型號的不同賣家賣不同波型的。個人經驗裡,那些便宜又沒有標示的,收到實測都是方波。 因此,購買 OCXO 時,除了要留意電源電壓之外,輸出訊號波型與振幅也要留意。

正弦波在較長距離傳輸時,波型變化比較不明顯;方波較長距離在傳輸時,如果阻抗不匹配,波形產生的變化相當大明顯,除了波型的扭曲與小波動之外,也包括過沖與下沖: 會產生高出正電源電壓、低於負電源電壓的部分,對於IC輸入端是一個負擔。 如果是電路板間訊號傳輸過遠,處理阻抗匹配,降低波型變化與過沖的一個簡易方式就是串上一個二三十歐的阻尼電阻(damping resistor),阻尼電阻在現今的主機板中非常常見,像是 RAM 的 bus 上就是整排的 damping resistor。
 樓主| 發表於 2021-3-20 18:16:33 | 顯示全部樓層
oldhan 發表於 2021-3-20 01:46 PM
記得以前看過:
Make a OCXO (xtal oven) for $1 ,

我提供一些更進一步的建議,做的更細工一些,成本不多,就只是費些工:
1. 加熱元件可以二面都放置,讓溫度更均勻。
2. 外側包二層隔離 (double oven)
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