Quarzofenversuche

  • Hallo,


    ich verfolge mit großem Interesse die Quarzofenversuche und hätte dazu noch eine Empfehlung.


    Seit einigen Monaten beschäftige ich mich mit dem von Rudolf Faulhaber, DC2YF, entwickelten Reziprokzähler, veröffentlicht im FUNKAMATEUR 12/2011 und 01/2012.
    Dieser ist, meiner Meinung nach, gerade für solche Versuche mit Oszillatoren hervorragend geeignet, da über eine Serielle/USB-Schnittstelle die Meßwerte ausgegeben werden und somit eine einfache Analysemöglichkeit, wie schon von Andreas beschrieben, z.B. mit Plotter gegeben ist.


    Da dieser Zähler von Rudolf hier im Forum selbst schon ein Thema wert wäre, beschreibe ich jetzt nur kurz meinen Versuchsaufbau und Experimente.
    Ich betreibe an diesem Zähler z.Z. einen FA-SY mit 200MHz als Referenz und am Meßport einen OCXO 10MHz von Schomandl, wobei hier jetzt der OCXO als Referenz fungiert, weil seine Stabilität laut Datenblatt mit 2x10E9/Tag sicherlich besser als der FA-SY ist. Vom Prinzip her ist das aber erst einmal egal, nur die Auswertung der Allan Deviation in Plotter stimmt dann nicht ganz.
    Der Gesamte Aufbau ist noch nicht komplett, so fehlt z.B. noch eine vernünftige Stromversorgungsbaugruppe, Eingangsteil für verschiedene Quellen oder Frequenzbereiche bzw. GHz Frequenzteiler. Aber für erste Experimente geht das schon, mein Zähler arbeitet so bis ca. 330MHz, und man will ja noch etwas Bastelspaß haben ;-)
    Damit fahre ich seit einigen Wochen verschiedene Versuchsreihen um z.B. Auswirkungen der Betriebsspannung usw. zu testen.


    Sehr entscheidend ist hier natürlich die Qualität der Referenz (bei dieser Gelegenheit, ich suche noch ein vernünftiges GPS-Modul für einen GPSDO), meinen FA-SY betreibe ich z.Z. ohne Heizung, um zu sehen wie sich der Umgebungseinfluss auswirkt. Bei der Analyse mit Plotter bekommt man einen "Schrecken" wie sich die Kurve verhält und wie schnell der FA-SY reagiert (ohne Gehäuse, nur in etwas Schaumstoff gepackt), dabei sind es in einem Beispiel nur Änderungen von ca. 42mHz innerhalb 9 Stunden, oder in einem anderen Beispiel nur 6mHz innerhalb ca. 6,5 Minuten, also für den "Normaluser" gar nicht so schrecklich.


    Ich denke für die Quarzofenversuch wäre dieser Zähler ein ideales Werkzeug. Aber vorsicht, solche Versuche machen süchtig!


    Bei meinen Anhängen bitte nicht auf die absolute Frequenz achten, der FA-SY ist nicht abgeglichen und die Frequenzgenauigkeit des OCXO kenne ich auch nicht, es geht ja im Prinzip nur um die gemessenen Änderungen, das Meßinterval ist 10s.


    73,
    Raimund
    DL3OP

  • Hallo,


    leider habe ich im vorherigen Beitrag etwas falsches geschrieben, hat wohl noch keiner bemerkt :( .


    Hier wurde ein 10MHz Oszillator gemessen, bei 10stelliger Anzeige entspricht die letzte Stelle dann 10mHz.
    Der Text muss also richtigerweise lauten:
    "...Änderungen von ca. 420mHz innerhalb 9 Stunden, oder in einem anderen Beispiel nur 60mHz innerhalb ca. 6,5 Minuten,..."


    73,
    Raimund,
    DL3OP

  • Hallo allen Interessierten,


    wie meist zu vermuten ist, wenn man zu optimistisch an eine Sache herangeht, so muss ich nun feststellen, dass meine Testmethode mit dem K3 und der Soundkarte angesichts der Genauigkeitsanforderunegn ungeeignet sind. Das bedeutet in meinem Fall, dass mein K3 mit Standardoszillatoren für meine Tests zu große Schwankungen haben. Für Tests, bei denen Abweichungen über einen Tag kleiner 10Hz unbedeutend sind, kann ich das Verfahren empfehlen.


    Ich machte (viel zu spät) den wichtigsten Test, der mir schon von Beginn an hätte zeigen können, wie weit ich mit meinen Tests daneben liegen muss. Ich speiste mein 10MHz Referenzsignal aus dem DCF77 Normal direkt über Dämpfungsglieder in den K3 und analysierte dann mittels des Soundkartenprogramms den Peak des Überlagerungstons. Im Anhang das "schlimme Bild" der Frequenzwanderung, die sich zwischen dem 20.5.2012 15:51Uhr und dem 21.5.2012 19:14 Uhr aufzeichnen lies. Alle 3 Minuten wurde ein Messwert aufgenommen.


    Für weitere Versuche wollte ich ja ohnehin einen anderen Testaufbau machen...


    Weiteres demnächst



    vy73
    Andy
    DK3Ji

  • Hallo,


    ich finde den Thread sehr interessant aber hier muß ich nun mal nachhaken. Du schreibst kaum was zur Soundkarte. Dabei ist sie Dein Meßinstrument. Die Temperatur im Innern eines PC ist ja nicht konstant, sondern lastabhängig und eventuell von der Tageszeit (Raumheizung z.B.) Einen RX mit 10MHZ Referenzeingang herzunehmen, macht da auch nicht viel Sinn, da brauchst Du ja auch wieder eine Soundkarte und die Anschaffung eines SDR-IP mit ultra low noise OVCXO (+- 1 ppm) und GPS Anbindung ist sicher auch nicht geplant.
    Eventuell kannst Du das 10MHz Referenzsignal teilen und als NF in die Soundkarte einspeisen zusammen mit Dienen zu messendem Signal, um zu sehen wie die Abweichung der Soundkarte ist?


    73 Sven

  • Hallo Sven,


    Deine Argumente sind nicht von der Hand zu weisen. Ich will in Kürze (Brutkiste shack :D ) meinen IQ DDS Generator direkt an die Soundkarte (16 bit Type-müsste ich nachsehen) anschliessen und dann einen Langzeittest machen. Selbstredend wird der IQ DDS Generator wieder von DCF 77 synchronisiert. Damit erspare ich mir einen neuen Aufbau von Teilern etc.


    Angenehmes schwitzen wünscht
    Andy
    DK3JI

  • Hallo,


    ich habe gestern meinen IQ DDS Generator direkt an meine Soundcard angeschlossen (Frequenz 745Hz). Die FFT von SpecLab habe ich so angepasst, dass sie auch die 4. Nachkommastelle erfassen kann. Das bedeutet gleichzeitig, dass die Zeitdauer der Erfassung durch die soundcard entsprechend lang ist. Unabhängig erst mal davon, wie genau die 745 Hz aus dem DDS Generator kommen, kann man keine wirkliche Aussage zu den Nachkommastellen machen. Dennoch habe ich über 3 Stunden hinweg gemessen (pdf1 im Anhang : Messwerte).
    Die Schwankung ist sehr klein. Da ich bis heute Nachmittag messe, kann ich zumindest einen Vergleich zur Messung 10MHz via K3 und seine Umsetzoszillatoren machen. Bei jener Messung war die Änderung der Frequenz um mehr als 3Hz festzustellen.


    Mittlerweile ist mein Quarzoszillator von DK7JB wieder heimgekehrt und ich werde die dort eingebaute Teilerkette für Versuche mit der soundcard benutzen (hohe Ausgangsfrequenz im MHz Bereich um viele Stellen zu erfassen).


    Die erhaltenen Messwerte bei der 745Hz Messung lagen im zeitlichen Abstand von 3 Minuten. Zur Übersicht habe ich mit "Plotter " die Allan Deviation berechnen lassen (pdf2: Auswertung).


    vy 73
    Andy
    DK3JI

  • Hallo,


    letzter Stand bei mir:


    Der Oszillator hatte sich vor etlichen Tagen wieder von Jörn DK7JB zu mir verirrt und ist seit dem Zeitpunkt ununterbrochen "unter Dampf". Egal wann und welchen Temperaturereignissen sich mein Shack befindet, schwankt die Frequenz um maximal +/- 0,1 Hz.


    Mir persönlich reicht diese Konstanz für meine Zwecke voll und ganz und ich muss ja kein Normal wie die PTB vorhalten. Für mein Basteln reicht das dicke und das für kleines Geld.


    Fertig kaufen kann Jeder. Selbstbau macht aber viel mehr Vergnügen.



    vy 73
    Andy
    DK3JI