3D-OCXO – Разработка платы

О прогрессе:

Неспешно приступил к рисованию платы.

Осталось проработать мелкие нюансы, но вроде все пока успешно “впихуется” в купленный на Али корпус.

95% деталей удалось купить, еще 5% докуплю попозже с зарплаты.

В очередной раз убедился что санкции не работают! Всё отлично покупается! crazy

3D-OCXO – Идея

Набросал прикидки по схемотехнике дисциплинированного генератора, вышло что-то такое.

Основная мысль в том, чтобы на борту было два отборных генератора, с наилучшей стабильностью. Которые независимо друг от друга будут дисциплинироваться модулем LEA-M8F. Причем само дисциплинирование будет производится не по алгоритму заложенному в модуль, который не лишен проблем, а по собственному алогритму.

Идея состоит в том, что пока спутники модулем лочаться, он измеряет частоту каждого генератора по отдельности. Затем методом последовательного приближения частота генераторов вгоняется максимально близко в номинал 10МГц, а после чего строится прогноз по среднесрочному дрейфу каждого генератора, и он компенсируется очень малыми порциями, в соответствии с прогнозом.

Простые прикидки в Excel показывают.

Что простенького 16-ти битного ЦАП будет достаточно, чтобы вогнать частоту генераторов в номинал с точностью около 0.016…0.027ppb. Фактически, это на гране реальности для модуля LEA-M8F, и то, только после длительного накопления данных на протяжении тысяч секунд, с последующий математической пост-обработкой.

Главная же проблема всех дисциплинированых генераторов, которые я видел, это слабая проработанность режима автономного удержания частоты Holdover. Накоплением и обработкой большого массива исторический данных в FRAM, я надеюсь построить для каждого генератора в отдельности прогноз его дрейфа. И когда данные со спутников будут пропадать, подстройка генераторов продолжится в соответствии с прогнозом.

Для проверки работы генераторов предусмотрены индивидуальные термодатчики, и детектор разности фаз и амплитуд. Который позволит не только сказать исправны ли генераторы, но и нет ли явных проблем с прогнозированием дрейфа генераторов, так как он будет дифференцировать разность фаз генераторов и вычислять по скорости изменения фазовых сдвигов разность частот. А значит вымерять генераторы между собой, и сравнивать фактические данные с прогнозируемыми, с суб-герцовой точностью. Это конечно-же не прямое сличение с эталоном, но как дополнительная проверка того что “все идет по плану” вполне сгодится, и вероятно будет очень полезным.

Сама идея поставить именно два генератора обусловлена тем, что при многих днях Holdover-а на самом-то деле уже перестаешь быть хоть сколько-то уверенным в одном генераторе. А когда их два, их можно постоянно сличать между собой, и за одно между их прогнозами, и на основании этого делать вывод “въебло/не въебло”.

Целевая задача, получить устройство обеспечивающее суб-ppb-шную точность частоты в любых условиях приема спутников, и девиацию менее 1E-11 в диапазоне Тау=1…2000сек, и девиацию менее 1E-10 при Тау от 1 дня до бесконечности. Поскольку именно данные параметры стабильности мне кажутся разумными для моих сумасшедших экспериментов. crazy

Надо с этими мыслями переспать, и начать рисовать плату.

Ну и что-то мне подсказывает, что прогнозировать дрейф этих генераторов, при достаточно большом массиве исторических данных, можно довольно точно. А значит, вероятно устройство будет отлично работать неделями в автономном режиме.

Морионы

Морионы продолжают сыпать как из рога изобилия, приехало еще 3…

А один из новой партии, вообще прям совсем олдскульный.

Починил еще один, в котором рассыпался керамический конденсатор.

Ну и мысль о том, что все кристаллы в них очень разные, пока только подтверждается. Второй наработал 6 суток, и при сравнении его с первым генератором, разница очень даже видна по дрейфам во всем диапазоне измерения.

Причем что характерно, высокая краткосрочная девиация в пределе до 200 сек, коррелирует с высоким дневным дрейфом. Насколько это типично для них покажут последующие измерения еще 3 генераторов.

А пока я все это чиню и измеряю, сама по себе продолжает рисоваться схема 3D-OCXO.

На тему шутки о том что все само рисуется, это для тех кто в танке объясняю: в некоторых на голову отшибленных пабликах малолетние дебилы распространяют мифы, что сам я ничего не делаю, и мне кто-то постоянно подсказывает что-то…. 

Ну зачем мне разочаровывать малолетних дебилов ? Они же люди с неустойчивой психикой, не ровен час могут и суицид учинить…. над кем-же я тогда ржать буду ? laugh Пусть думают что хотят, я даже поддержу, сказав что: сам я ничего не делаю естественно! Для этого мне нужна благодать посланная богом прецизионности и тогда все делается само собой. crazy

Кажись слегка ожил…

После длительной паузы бог ультра-присижена похоже снова спослал на меня свою высокоточную благодать, и я слегка воспрял духом, мне помалу возвращаются силы прецизионности. Пока перемеряются кварцы, сам по себе начал рисоваться проект 3D-OCXO (Dual Disciplined Dual Oven-Controlled Crystal Oscillator) синтезатора эталонной частоты устойчивого к отечественным системам радио-электронной борьбы.

Журналы

Ну и на закусь статейки анонимного архива из журнальчиков, в основном на темы дозиметрии, вольтметрии, изотопов и т.п.

  • 100 лет открытия радиоактивности
  • Анализ погрешностей измерений длин волн ренгеновских спектральных линий многозарядных ионов в плотной высокотемпературной плазме
  • Выбор источника гамма-излучения при фазовом анализе вещества методом ядерного гамма-резонанса
  • Государственный первичный эталон излучений
  • Диагностика интегральных операционных усилителей, установленных на платах
  • Дискретное преобразование Фурье по коротким выборкам при наличии шумов
  • Зависимость вероятности обнаружения движущегося источника ионизирующего излучения от различных параметров
  • Идентификация мониторов в системе АКРО и их метрологическое обеспечение
  • Изготовление и исследование структуры гамма-источника на основе Cd109, внедренного в монокристалл серебра
  • Излучение двойного распада Ba137m
  • Измерение активности Nb93m в нейтронно-активационных детекторах
  • Измерение параметров фокусного пятна рентгеновской трубки с использованием оптики Кумахова
  • Измерение удельной активности Pu238 в растворе при международных ключевых сличениях
  • Измерение эффективной дозы в свете публикации 103 МКРЗ
    Измерения относительной интенсивности фотонного излучения Pd103
  • Измеритель энергетических потерь ионизирующего излучения на основе акустического преобразователя
  • Интегрально-кодовые системы регистрации ионизирующих излучений
  • Использование Tc99m в качестве энергетического эталона для электронной спектроскопии перспективы и ограничения
  • Использование сцинтилляционного спектрометра-дозиметра для раздельного определения доз в условиях смешанного бета-гамма излучения
  • Исследование быстропротекающих процессов в подкритическом реакторе
  • Исследование стабильности металлопленочных резисторов С5-61 при гелиевых температурах с помощью криогенного компаратора тока
  • Источники постоянного тока на операционных усилителях
  • Калибровка средств измерений с помощью эталонов меньшей точности
  • Ключевые сличения эталонов вольта ВНИИМ и МБМВ
  • Компактный эталон сравнения на эффекте Джозефсона с выходным напряжением 10В
  • Корреляция энергий и их погрешности при вычислении энергий уровней и переходов из Y спектров
  • Меры напряжения на прецизионных стабилитронах
  • Метод калибровки эталонных делителей напряжения до 1000В
  • Метод оценки дозиметрических характеристик смешанныхионизирующего излучения
  • Метод поверки высоковольтных делителей напряжения постоянного тока
  • Методы аттестации стандартных образцов U235, U238 и Np237 с толщиной слоя нуклида-мишени 0,5-3 мг см2
  • Методы контроля закрытых радионуклидных источников
  • Методы расчета и выбора параметров магнитоиндуктивных преобразователей для измерения тока пучков заряженных частиц
  • Минимальная измеряемая активность на гамма-спектрометрах
  • Минимальная измеряемая активность. Понятие и использование в радиометрии
  • Модель для прогноза распределения доз
  • Нейтронно-активационные средства измерений. Состояние и перспективы
  • Новое поколение ультрастабильных прецизионных стабилитронов
  • Новый государственный первичный эталон ЭДС
  • Нормирование точности и подтверждение соответствия в радиационном контроле
  • Обнаружение движущихся источников ИИ
  • Обнаружение переодически расположенных точечных изотопных источников ИИ
  • Обоснование выбора быстродействия устройств измерения реактивности
  • Определение доли фотонного излучения при измерении мощности экспозиционной дозы источников нейтронов на основе Cf252
  • Определение мгновенной эффективной энергии тормозного излучения рентгеновских трубок
  • Оптимальная настройка дискриминатора регистрирующего тракта спектрометра в ГР-эксперименте
  • Особенности контроля толщины радиационными методами
  • Оценка значений характеристик распада и излучений Nb93m, In111 и Tm170
  • Оценка значений характиристик распада и излучений Eu155
  • Оценка значений характиристик распада и излучения I129
  • Передача размера едениц от эталонного источника нейтронов
  • Повышение достоверности измерений радиоактивных аэрозолей
  • Помехоустойчивость тераомметров на основе измерителей тока
  • Прецизионный измеритель высоких напряжений в рентгеновских аппаратах (ИАН-3)
  • Радиационный контроль минералов и материалов
  • Развитие методов контроля качества и аттестации стандартных образцов делящихся веществ
  • Разработка сверхстабильного репера
  • Рассеяние электронов в бета-спектроскопических источниках
  • Рентгеновский времяанализирующий электронно-оптический преобразователь
  • Современный штангенциркуль
  • Специализированный источник гамма-излучения
  • Способ повышения радиационной стойкости полупроводниковых детекторов радиактивного излучения
  • Стандартные правочные данные по яд.-физ. характ. Ra226, U233, Pu238, Pu239
  • Таблицы стандартных справочных данных по характиристикам распада и излучений радионуклидов
  • Теоретические основы Y-Y метода обнаружения взрывчатых веществ
  • Термостат для мер электродвижущей силы
  • Учет самопоглощения в гамма-спектрометрии объемных источников
  • Цифровой метод совпадений
  • Эксперементальное исследование метода обнаружения взрывчатых веществ (CS137)
  • Энергетическое разрешение сверхпроводящих туннельных диодов при регистрации рентгеновского излучения низких энергий
  • Эталон поглощенной дозы

Ссылка.

Конструкторская документация часть 4-я

Продолжаю разгребать анонимные архивы. Сегодня очередь патентов и описаний изобретений моей родины, СССР. Их там довольно много разных, по темам:

  • Вольтметрия.
  • ИОН. (Источники опорного напряжения)
  • ИДН. (Индуктивные делители напряжения)
  • АЦП. (Аналогово-цифровые преобразования)
  • Резисторы.
  • Калибраторы.
  • Высоковольтные стабилизаторы.

Ссылка.

Конструкторская документация часть 3-я

Ну и на закуску, немного ТУ и статей.

ТУ на резисторы МРХ, С5-27, С5-53, С5-54, С5-60. Ссылка.

UPD: Добавлено еще 5Гб разных ТУ.

Различные статьи на различные прецизионные тематики: Ссылка.

  • Сборник статей Методы и аппаратура для измерения сверхмалых сигналов.
  • Высокостабильный генератор синусоидального напряжения.
  • Измерение очень малых напряжений постоянного тока.
  • Измерение погрешностей индуктивных делителей напряжения.
  • Интегрирующий цифровой измеритель напряжения повышенной помехозащищенности.
  • Анализ возможности повышения помехозащищенности интегрирующих аналогово-цифровых преобразователей.
  • Анализ погрешности интегро-потенциометрияеских цифровых вольтметров.
  • Анализ частотных характеристик прецизионных резисторов.
  • АЦП напряжения с алгоритмической коррекцией погрешности.
  • Высокостабильный измерительный источник переменного напряжения.
  • Высокоточные преобразователи малых активных сопротивлений.
  • Измерительный усилитель постоянного тока микровольтового уровня на основе элементов оптоэлектроники.
  • Исследование влияния лазерной подгонки на электрофизические свойства тонкопленочых резисторов на основе сплава РС-3710.
  • Исследование и разработка малодрейфовых электрометрических операционных усилителей с непосредственными связями.
  • Методика исследования метрологических характеристик индуктивных делителей.
  • Подавление помех нормального вида интегрирующими АЦП.
  • Построение ИОН с регулируемым ТК для прецизионных стабилизаторов.
  • Прецизионный измерительный усилитель постоянного тока с гальванически развязанным входом.
  • Структурные методы повышения помехозащищенности цифровых вольтметров.

Конструкторская документация часть 2-я

Вторая часть анонимного архива, раскрывает магию по тематикам строения старых советских калибраторов. А именно содержит в себе исследования 70…80-х годов по следующим направлениям:

  • Исследование точных цепей, цифровых делителей напряжения и принципов построения автоматических калибраторов, вольтметров отношения и разностей постоянного тока.
  • Программируемый источник калибровачных напряжений и токов.
  • Изыскание методов и схем построения прецизионных источников калиброванных напряжений и дифференциальных вольтметров с ручным программируемым управлением.
  • Квадратурный измерительный преобразователь на ТПР.
  • Технология изготовления низкочастотных трансформаторов ИДН.

Что может быть полезно не только при ремонте старых советских приборов, но и в целом для понимания принципов их расчёта, строения, и того из чего исходили инженеры.

Ссылка.

Как завещал великий вождь “Учится, учится и ещё раз учится!!!”(с)В.И.Ленин.

Почитаю на досуге… так полистал мельком… интересные исследования. Да уже старые, но что-то новое для себя думаю найду.

Встречаются весьма интересные абзацы, к примеру, подтверждающие мои изыскания и догадки о том, что именно инфра-низкочастотные шумы прямо ограничивают допустимую разрядность прибора и т.п.

 

Конструкторская документация часть 1-я

Добрый человек пожелавший остаться анонимным, прислал несколько архивов с редкой документацией. Это первый из них. Автор архива возжелал их разместить тут, дабы эти монументальные тексты не исчезли в аналах истории всеми забытые.

В данном архиве информация про всевозможные металфойлы, их подгонку лазером, материалы, травление, обработку, и много чего еще, что прямо связано с высокоточными резисторами.

Ссылка.

Время уничтожать время

За прошедшие выходные была проделана большая работа по уничтожению времени. crazy

Первым пал рубидиевый атомный стандарт частоты FEI FE-5680A

Он был расщеплен на атомы в шаровой мельнице и окончательно уничтожен в кислоте, с целью извлечения из него драгоценных металлов. От данного процесса осталась пара фотографий его блока физики с колбами наполненными парами изотопов рубидия.

Читать далее «Время уничтожать время»