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.
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 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 ? 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.
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.
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.
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.
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.
Роясь на помойках с моей любимой мыслью “а чо-б такого интересного прикупить с зарплаты?!”, неожиданно на Авито наткнулся на продавца.
У него в залежах нашлись 4-ре отечественных кварцевых генератора Морион ГК89-ТС. И в принципе все-бы ничего, но раз в полку времени у меня недавно убыло, то подумалось тут, а не прикупить ли их на пробу несколько штучек… Тем более они имеют такое возбуждающее название “ультрапрецизионный кварцевый генератор”.
Брать их новыми нет никакого смысла, так как генераторы этой фирмы имеют абсолютно неадекватную ценовую политику, и стоимость некоторых моделей легко доходит до нескольких миллионов рублей, при этом изделия этой фирмы не редко имеют низкое качество не только сборки, но и разработки. Морион прямо говорит, что некоторые высоко-технологичные опции у них работают плохо даже при исследовании в лаборатории Морион. Я честно пытался купить у них один их новый топовый генератор, и даже был готов отдать за него несколько своих месячных зарплат, но по целому ряду причин не стал этого делать.
Однако если покупать “с помойки по дешману” старенькие их кварцы, за 4 тыщи рублей, то они того вполне стоят, и можно смело закрывать глаза на все проблемы.
Раскрывать подробности проблем разработки, как и переписку думаю я не имею право, но вот о проблемах сборки я Вам сегодня конечно расскажу и покажу. Так как в мои руки попало несколько экземпляров их продукции.