Hallo zusammen! Habe bei der Bucht ein Rubidium Frequenznormal Typ FE-5680A erstanden und es bereits hier auf dem Basteltisch. Funktioniert sehr gut und zeigt gerade mal konstante 0.26Hz Differenz zu einem Fuke PM6681 mit OCXO an. Werde es demnaechst mit einem GPSDO testen. Jetzt moechte ich die Ausgangsfrequenz nachstellen, das ist digital ueber eine serielle Schnittstelle moeglich, siehe http://www.ham-radio.com/wa6vhs/Test%20equipment/FREQUENCY%20STANDARDS/FE-5680A/5680%20TECH%20MANUAL.pdf . Dort sind nur drei Kommandos gelistet fuer den Feinabgleich der 10MHz Ausgangsfrequenz, aber da das Protokoll doch recht umfangreich ist, dachte ich mir das dort auch noch mehr Kommandos sein sollten... Hat jemand von euch da schon mehr in Erfahrung bringen koennen? Der Verkaeufer schweigt bisher... Jan
Ich besitze kein solches Gerät und habe mal zum Spaß ein bischen googele bemüht. Bereits der erste Eintrag war ein Treffer Für die RS-232 nimmt man z.B. das Hyperterminal in Wondows Zubehör, wähle die Standardparameter wie 9k6,8,N,1 keine HW-Kontrolle und los gehts. Auf der Seite eines Funkamateurs findet man einen Link zu einem PDF-File mit genauer Beschreibung der Programmierung. Hier der Link: http://www.dd1us.de/ham%20downloads.html Muss wohl schwer sein, mal eben soetwas zu finden. Diese Zeilen zu schreiben hat wesentlich länger gedauert.
Ok, da habe ich mich falsch bzw. unpraezise ausgedrueckt: Im Manual was ich angehaengt habe sind voellig andere Befehle, eine Abfrage der offset-Frequenzeinstellung ist z.B. 4 byte lang und funktioniert auch bei mir. Das Protokoll was in den einfach zu findenden Beschreibungen im Netz ist funktioniert bei mir nicht, mein Modul scheint neuer zu sein (U/N 700000). Daher meine Anfrage ob jemand von euch schon bei einem der neueren Module erfolgreich mehr als die Frequenzfeineinstellung programmiert hat... Jan
Es gibt verschiedene Varianten des FE-5680A, je nach dem kommt man mit dem einfachen ASCII Protokoll aus oder muss das Protokoll aus dem erwähnten Tech-Manual verwenden. Es gibt da noch eine Menge mehr Befehle, allerdings Vorsicht: Es ist extrem einfach die Konfiguration/Kalibration zu überschreiben, dazu genügt bereits der entsprechende Befehl ohne dass man irgendwelche Daten zum Schreiben mitschickt. Wenn man es geschickt macht schafft man es sogar die Firmware im Flash zu löschen, dann ist nur noch ein einfacher Bootloader übrig. Ich habe bei den anderen Befehlen bisher nichts wirklich brauchbares gefunden (z.B. Grund-Frequenz ändern). Wenn Du ein paar der harmlosen Befehle ausprobieren willst: F0 00 04 F4 liefert die Versionsnummer der Firmware 61 00 04 65 liefert die Seriennummer Aufpassen sollte man auch bei der 5V Spannungsversorgung, das ist Pin 4 (es gibt ein paar falsche Belegungen, die Pin 3 angeben, das ist aber der Lock-Indicator).
Was soll denn konfiguriert werden ? Die 6,xxxGHz sind fest...
Hallo Jan, Ich würde erst mal die Finger von der Feineinstellung lassen, solange keine genauere Referenz (Cäsiumnormal) zur Verfügung steht. > Die 6,xxxGHz sind fest... Das glaubst auch nur Du. ;-) Es ist nicht ganz so einfach, durch ein externes Magnetfeld lässt sich die Frequenz geringfügig verstimmen. Suche mal nach C-Feld und Hyperfeinstruktur. Ein Efratom FRS konnte ich um +- 25mHz bei 10MHz durch verändern des C-Feldes verstimmen. Als Referenz benutzte ich ein DATUM LPRO. HP 5065A Rubidium C-Field Resolution http://www.leapsecond.com/pages/hp-5065a-cfield/ MfG Holger
Hex Oschi schrieb: > Was soll denn konfiguriert werden ? Die 6,xxxGHz sind fest... Im Modul befindet sich ein DDS, der die eigentlich Ausgangs-Frequenz erzeugt (bei den meisten der auf ebay angebotenen Module 10 MHz). Damit kann man zu einem eine Feineinstellung vornehmen oder auch die Ausgangs- Frequenz in größeren Bereichen ändern (bei den Modulen, die das einfach ASCII Protokoll unterstützen ist das bereits dokumentiert, bei den anderen ist noch nicht klar ob es überhaupt geht).
high_speed schrieb: > Als Referenz benutzte ich ein DATUM LPRO. Na Prima Ein Rubidium Normal mit einen anderen Rubidiumnormal ( gleicher Genauigkeitsklasse ) calibrieren wollen. Mal ganz im Ernst. Wenn du nicht Zugriff auf ein Calibrierlabor mit Cäsiumnormal oder wenigstens ein rückführbares Frequenznormal mit einer um Klasse bessere Genauigkeit und Stabilität hast, dann lasse besser die Finger davon. Du kannst deine Calibrierung nur verschlimmbessern. Freue dich wenn du 10exp-10 erreichst. Denn genauer und stabiler sind diese Efratom Kisten nämlich auch nicht. Ralph Berres
Ich habe nichts über Kalibrieren geschrieben. Es sollte nur anschaulich machen, in welchem Bereich man die Frequenz verstimmen kann. Die C-Feld Einstellung wurde über den externen Anschluss durchgeführt. Für eine genauere Referenz soll das Rb-Normal noch mit einem GPS-Empfänger kombiniert werden. Die Regelung soll dabei ein FPGA übernehmen, der auf den C-Feld-Eingang vom Normal wirkt. PS: mir ist bekannt, das dazu nicht jedes GPS-Modul mit pps-Ausgang geeignet ist. MfG Holger
@Dieter: Vielen Dank! Das ist genau das was ich gesucht habe! Ich hoffe wir finden noch ein paar mehr Kommandos, ich probiere mal vorsichtig ein paar aus! Wuerde mich sehr freuen wenn Du hier schreibst wenn Du auch welche findest! @Holger: Genau das ist auch mein Plan. Ich habe hier neben dem FE5680A ein Trimble Resolution T GPS timing receiver board (muss noch getestet werden), das ich benutzen will um ein GPSDO zu bauen. Als Vergleichsreferenz dient ein HP 58503B GPSDO (ich weiss, ist kein richtiges 'kalibrieren', aber es gibt mir zumindest eine Genauigkeitsgroessenordnung). Die - zugegeben naive - Idee ist es, den 1pps Ausgang zu teilen und so z.B. ein 100s gate zu erzeugen in dem ein anderer Zaehler den 10MHz Ausgang des Rubidiums zaehlt (sehr gerne auch in FPGA). Dieser wird dann per seriellem Kommando nachgeregelt. Damit habe ich natuerlich kaum Kurzzeitstabilitaet, aber die Langzeitstabilitaet muesste damit schon ganz ok sein. Bin sehr offen fuer Vorschlaege und Verbesserungen, habe erst nur ganz kurz in das Projekt 'reingedacht'! Schoenen Montag! Jan
Die Langzeitstabilität bekommst du wenn du ihn mehrere Stunden zählen läßt. Ralph Berres
Mal eine ganz naive Frage: Reicht zum Feineinstellen der 10 MHz nicht auch der Vergleich mit einer 10 Mhz Referenzfrequenz per Zweikanal Oszilloskop bzw. Lissajous Figur ? Ich will damit keine Kalibration ersetzen, als Genauigkeit reicht mir 1 ppb (10E-9). Als Referenzfrequenz habe ich die 10 MHz eines Trimble-Thunderbolt verwendet und dann das Rubidium-Modul so justiert dass auch länger als eine Minute keine Phasen-Verschiebung zu beobachten war. Wie gesagt, mir ist klar dass das keine Kalibration ist aber es sollte doch reichen um das Rubidium- Modul ca. 1 ppb genau auf die Referenzfrequenz einzustellen (keine Phasenverschiebung der 10 Mhz über 100s).
Dieter das kannst du so machen. Ich mische die beiden 10MHz Signale mit einen Diodenringmischer, filtere über einen Tiefpass die 10MHz ( und die 20MHz ) heraus, gebe das auf mein HP34401 Multimeter und prodokolliere mit Exel über einen längeren Zeitraum alle 10 Sek die gemessene Gleichspannung. So sieht man prima über einen Zeitraum von einen Tag wie das Efratom Rubidiumnormal gegenüber einen Rohde&Schwarz Rubidiumnormal durch die Gegend driftet. Mal mehr mal weniger. Ralph Berres
Hallo Dieter, was ähnliches soll bei mir der FPGA machen. Die Zeit zwischen den runter geteilten Flanken vom Rb-Normal und dem 1-pps-Signal des GPS-Empfängers sollen bei mir vermessen werden. Dazu wird ein Zähler benutzt, der mit dem Systemtakt von 300MHz, der vom Rb-Normal abgeleitet sind, betrieben wird. Der Mikrocontroller im FPGA soll anhand der Abweichung zwischen zwei Messungen das Normal über eine längere Regelzeit nachstellen. Ein guter Artikel über die Stabilität von Oszillatoren: http://www.ulrich-bangert.de/AMSAT-Journal.pdf MfG Holger
@Ralph: Vielen Dank. high_speed schrieb: > Ein guter Artikel über die Stabilität von Oszillatoren: > http://www.ulrich-bangert.de/AMSAT-Journal.pdf Ja, interessant. Wobei auf der von Dir schon erwähnten Seite http://www.leapsecond.com ebenfalls einiges interessantes zu dem Thema zu finden ist. Mein Anforderungen sind zum Glück nicht extrem, mir reicht ca. 1 ppb bei der Referenz-Frequenz, das was damit gemessen werden soll braucht nur auf ca. 30 ppb genau zu sein.
Gibt's eigentlich hier jemanden, der ein Cs-Normal zu Hause rumstehen hat, gegen das man seinen Rb-Oszillator mal kalibrieren kann?
Jörg Ein CS Normal lohnt für den Privatmann wohl eher nicht. Wenn mich nicht alles täuscht, ist die Lebensdauer der Strahlröhre unabhängig davon, ob das Gerät eingeschaltet ist oder nicht , auf einige 1000 Betriebsstunden begrenzt, und sehr teuer. Es gibt zwar ab und zu mal auf dem Gebrauchtmarkt ein HP Cäsiumnormal zu extrem hohe Preise zu kaufen. Jedoch kann man nie abschätzen in welchen Zustand die Strahlröhre ist, und wie lange sie noch hält. Ich hatte auch mal Ausschau nach solch ein Gerät gehalten, musste aber einsehen, das die Betriebskosten finanziell von mir nicht zu stemmen sind. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Ich hatte auch mal Ausschau nach solch ein Gerät gehalten, musste aber > einsehen, das die Betriebskosten finanziell von mir nicht zu stemmen > sind. Ich hatte sowas befürchtet. ;-) Naja, extra deshalb nach Braunschweig zu fahren, um mich gegen die PTB zu kalibrieren, lohnt sicher auch nicht :), dann nehme ich das Rb-Teil einfach mal so, wie's ist. Ist ja allemal viel genauer als alles andere, was ich noch so rumstehen habe. Wenn ich mir überlege, wie stolz man auf den ersten Zählfrequenzmesser war, dessen Zeitbasis noch gegen die Horizontalfrequenz eines Fernsehsenders kalibriert war ... Aber immerhin, auf eine Größenordnung von N·1E-6 kam man damit auch schon.
Jörg Eine erfolgversprechende Methode wäre tatsächlich ein RB Oszillator an GPS anzubinden. Bauvorschläge gibt es ja einige. Man sollte aber auch bei der GPS-Lösung dafür sorgen, das die Regelzeitkonstante mehrere Stunden beträgt. So müsste man locker 10exp-11 eventuell auch 10exp-12 erreichen können. Ein uncalibriertes RB-Normal würde ich mal so bei 10exp-9 einordnen. Viel mehr als 10exp-10 dürfte auch im calibrierten Zustand bei einen RB nicht drin sein. Genauer gehts nur mit CS ca 10exp-13 und das sogar calibrierfrei, da als einziger Oszillator ein Primärnormal. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Eine erfolgversprechende Methode wäre tatsächlich ein RB Oszillator an > GPS anzubinden. Bauvorschläge gibt es ja einige. Gut, müsste ich mal sehen, irgendwo habe ich noch ein GPS-Modul rumfliegen. Mal sehen, ob das einen PPS-Ausgang hat. Bisschen krass ist das schon, dass man sich heutzutage Gedanken machen kann, ob die eigene Referenzfrequenz nun 30 ms pro Jahr Gangabweichung hat oder nur 0,3 ms. :-)
In einem anderen Thread hier war eine Referenz auf ein Paper zu einer GPS Anbindung von irgendas, was 1E-12 brachte. Ich hab mir mal ein PPS-GPS zugelegt ... ein Skytraq Venus 6. Das laeuft schon mal.
Habe auch ein FE-5680A, welches auf die Kommandos wie von Dieter beschrieben reagiert. Das Teil kostet zur Zeit ~30 EUR incl. Versand direkt aus China. Der Feinabgleich mit den Kommandos funktioniert problemlos. Weitere brauchbare Kommandos konnte ich bisher auch nirgends finden. Bei meinem Vergleich mit einem selbstgebauten Normal mit TCXO und GPS Anbindung zeigt sich, dass die Genauigkeit in der Grundeinstellung besser als 10E-9 sein dürfte. Das Teil wird übrigens ziemlich warm. Hat jemand Informationen zur Kühlung, bzw. zu den Umgebungsbedingungen der Anwendung für die das Teil ursprünglich konzipiert war?
armin d. schrieb: > Das Teil wird übrigens ziemlich warm. Hat jemand Informationen zur > > Kühlung, bzw. zu den Umgebungsbedingungen der Anwendung für die das Teil > > ursprünglich konzipiert war? Das ist völlig normal. Die Lampe wird ja immerhin auf ich glaube 105° Temperatur geregelt, die Rubidiumkammer auf Ich meine 85° und der Quarzofen wird auchtemperiert, und erzeugt Hitze. Das ganze Modul muss auf einen ausreichend großen Kühlkörper plaziert werden. Ob der Kühlkörper jetzt ein Gehäuse sein kann, muss man ausprobieren. Auf keinen Fall darf man das Modul nackt, also vollkommen ohne Kühlkörper betreiben. Bei meinem Efratom Modul ist es so, das er seine maximalae Stabilität erst nach ca 12 Stunden erreicht. Dann sind es ca 5*10exp-12, wenn man es gegen eine noch genauere Referenz calibriert hat. Wenn man es nach einer Stunde Warmlaufzeit calibriert, sind es nach einer viertel Stunde und nach 12 Stunden etwas besser als 1*10exp-10. den Rohde&schwarz XRB hatte ich noch keine Möglichkeit zu calibrieren. Dürfte aber um eine ganze Ecke besser sein, als der Efratom. Ralph Berres
Hallo, habe auch zwei von den FE5690A hier. Allerdings glaube ich nicht das eine großartige Kühlung da nötig ist. Wie man in der Bucht sehen kann gibt es auch Anbieter die die FE's auf einem Stück der original Einschubplatine liefern. Sowas habe ich hier. Die ist ca. 2.4mm dick, vermutlich 70µ Kupfer je Seite (an den Stellen ohne Kupfer, aber mit Lötstop ist sie 0.1mm dünner). Der FE sitzt dort nur auf der verzinnten Kupferfläche einer Seite. Es gibt keine Durchkontaktierungen/Thermal-Via's zur anderen Seite, auch keine Innenlagen. Wenn man nun bedenkt das dieser Einschub dann original in einem (vermutlich eng bestückten) Rack sitzt... Klar, ganz ohne Kühlmaßnahmen sollte man die wohl lieber nicht in ein geschlossenes Gehäuse packen. Aber ich denke das eine Befestigung auf dem Boden oder einer Seite in einem Alugehäuse ausreichend sein müsste. Wenn ich den FE mal benutze dann liegt der bei mir auf einem Alu-Druckguss Unterteil das nur unwesentlich größer ist. Dieses Unterteil wird nur lauwarm, obwohl der der FE dann schon >20 Stunden in Betrieb ist. Auch nach Tagen ändert sich weder die Frequenz (soweit mein HP5345A das anzeigen kann) noch die Temperatur. Ganz ohne irgendeine wärmeleitende Unterlage habe ich es allerdings noch nicht probiert. Grüße, Chris
Also wenn das Ganze wegen der Physik auf diesen erhoehten Temperaturen laufen soll, waere es am Besten so gut wie moeglich zu isolieren, dann muss weniger geheizt werden.
Nano Oschi schrieb: > Also wenn das Ganze wegen der Physik auf diesen erhoehten Temperaturen > laufen soll, waere es am Besten so gut wie moeglich zu isolieren, dann > muss weniger geheizt werden. Naja, das Physics-Package ist ja rudimentär isoliert. Da ist nämlich eine "Schaumstoff" Isolierung darüber. Andererseits wird die Elektronik, von der es halt reichlich in dem Gerät gibt, mit solchen Temperaturen auf Dauer nicht wirklich Glücklich sein. Meine Vermutung ist das die FE's so ausgelegt sind das nur eine minimale zusätzliche Wärmeabfuhr nötig ist. Intern sind die quasi "zweigeteilt". Oben hat man auf einer Seite das Physics-Package, auf der anderen einen Teil der Elektronik. Dazwischen geht über die gesamte Länge ein massives Stück Aluminium, welches die beiden Seiten "trennt" und dann oben auf die ganze Länge Kontakt zum gehäuse hat. Auf der Unterseite ist dann aber auch wieder eine fast durchgängige Platine mit der Steuerelektronik darauf. Das ist insofern "komisch" da die FE's ja mit der Unterseite auf die Trägerplatine geschraubt sind. Somit ist dann die Logik-Platine im FE genau zwischem dem Physics-Package und der Gehäuseunterseite, welche dann wiederum auf der Trägerplatine ist. Allzuviel Kühlwirkung kann das nicht haben, was ich auch bestätigt sehe, denn hier wird der Alublock, auf dem die FE liegen nicht sonderlich warm. Grüße, Chris
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