10MHz vremenska baza sa Morion MV89A OCXO « YU3MA
Home > SDR > 10MHz vremenska baza sa Morion MV89A OCXO

10MHz vremenska baza sa Morion MV89A OCXO

Nakon pisanja o standardu frekvencije preko mobilnog telefona u ovom članku, hteo sam da praktično probam i vidim koliko je ta generisana frekvencija stabilna.

Pošto se generalno radi o vrlo stabilnom i preciznom izvoru frekvecije koja dolazi iz telefona kada se uređaj zaključa-sinhronizuje sa GSM mrežom, za bilo kakva merenja i poređenja je neophodno imati neki merni uređaj sa takođe vrlo stabilnom vremenskom bazom.

Posle pretrage raznih ponuda na Ebay, našao sam vrlo povoljno korišćen fabrički duplo temperaturno stabilisani oscilator (OCXO) ruske firme Morion, model MV89A. Po specifikaciji ovaj oscilator ima zadivljujuće karakteristike i idealan je za upotrebu kao vremenska baza sa merne uređaje poput frekvencmetra. Cena ovakvih novih modula je pozamašna i reda je nekoliko stotina USD dok se polovni moduli na Ebay mogu naći za 20-40 USD i cena im uglavnom zavisi od godine proizvodnje. Imajte u vidu da nam u ovom slučaju čak i odgovara da oscilator bude sa ranijim datumom proizvodnje jer tako možemo da budemo sigurni da je proces starenje kristala zavšen tkz “aging” (obično posle 2-4 godina aktivnog rada) te da u narednom periodu neće dolaziti do bitnog “klizanja” generisane frekvencije.

Sledeca fotografija pokazuje konkretan primerak MV89A pre nego sto sam ga ugradio u kutiju.

Morion MV89A OCXO

Oscilator sam ugradio u metalnu kutiju u kome je smešten ispravljač i 12V regulator napona baziran na LM317. Zbog prirode ovih oscilatora i potrebe za relativno većom radnom temperaturom unutar kutije, pored decoupling SMD MLCC X7R kondenzatora ugradio sam i elektrolitičke kondenzatore firme Nichicon iz HE serije koje inače preporučujem za opštu upotrebu zbog svojih sjajnih karakteristika i veoma dugim radnim vekom. Unutar kutije sam ugradio i jedan 10-obrtni trimer potenciometar koji je povezan za ulaz za fino trimovanje frekvecije (naponsko upravljanje). Sam oscilator poseduje i referetni 5V naposnki izlaz koji je upravo predviđen da se na njega spoji spomenuti potenciometar.

Sledeći korak koji sam uradio je bilo merenje osnovnih parametara ovog oscilatora i poređenja sa tehničkom specifikacijom radi utvrđivanja praktičnog stanja ovog polovnog primerka.

Morion-MV89A

Kao što se može videti na snimku sa osciloskopa, ovaj primerak i izmereni parametri zadovoljavaju tehničku specifikaciju. Nivo harmonika je u okviru specifikacije od -40dBc kao i izlazni nivo od +7.25dBm. Takođe potrošnja struje pri hladnom startu i nakon dostizanja radne temperature su u okviru specifikacije. Sve u svemu ovaj primerak je u odličnom stanju i generalno sjajna Ebay kupovina 😉

Sledeći korak je bio sastavljanje merne postavke. Sklopljen oscilator sam priključio kao spoljašnju vremensku bazu na Fluke 7260A frekvecmetar. Izlaz iz glavnog oscilatora Motorole C139 je preko 50Ω koaksialnog kabla priključen u frekvencmetar.

IMG_3603

Pošto mi je cilj bilo merenje stabilnosti generisane frekvencije koja dolazi iz oscilatora mobilnog telefona kao i apsolutna tačnost frekvencije par predpostavki tj mernih uslova sam morao da usvojim. Prva predpostavka je ta da MV89A ima dovoljnu stabilnost generisane frekvencije tj bolju od 0.05ppm (GSM specifikacija) a po specifikaciji za ovaj OCXO bi to trebalo da bude tačno. Druga predpostavka vezana za apsolutnu tačnost frekvencije je ta da mobilni telefon stvarno generiše frekvenciju u okviru 0.05ppm što je opet vrlo izvesno jer u suprotnom GSM tehnika nebi mogla da radi. Ovakve predpostavke sam morao da usvojim jer tehnički nemam etalon frekvencije sa kojim bi to inače trebalo da se odradi (rubidiumski ili ceziumski etaloni frekvencije).

Uzimajući u obzir drugu predpostavku, izvršio sam fino podešavanje generisane frekvencije MV89A oscilatora preko spomenutog trimer potenciometra i podesio tako da na frekvencmetru dobijem što tačnije 26MHz izmerenu vrednost koliko je inače frekvencija oscilatora mobilnog telefona nakon sinhronizacije sa GSM mrežom.

Napokon, nakon više stotina merenja došao sam do rezultata takvog da mi je frekvencmetar pokazivao variranje frekvencije od svega +/-0.4Hz na generisanoj frekvenciji od 26MHz ili u prevodu greška je bila u okviru 0.015ppm! To je fenomenalan rezultat za kućne uslove! Podsetiću vas samo da recimo jedan običan kristalni oscilator koje vidjamo po raznim (prostim) spravama mogu da imaju varijaciju frekvencije u okviru 100-300ppm tako da je ovaj dobijeni rezultat bolji neverovatnih 6000x do 20000x!!!

Ovde se takođe mora uzeti u obizr da su dobijene varijacije izmerene frekvencije praktično suma varijacija samog OCXO oscilatora kao i oscilatora iz telefona i ne može se pouzdano reći ko je od njih nestabilniji. Takodje je vrlo ohrabrujuća činjenica da sam dobijao potpuno iste rezultate kada kod da sam izvršio merenje, preko dana, uveče,  nakon mesec dana, itd što ukazuje na fenomenalnu dugoročnu stabilnost i otpornost (ne uticaj) na promenu temperature okoline.

Zaključak:

Morion MV89A se pokazao kao izuzetno stabilan oscilator i moja preporuka za njega pogotovo zbog cene po kojoj može sad polovan da se nađe na Ebay. Ukoliko želite da vaš trenutni frekvencmetar (ili npr signal generator, PLL, DDS itd) pretvorite u krajnje ozbiljnu spravu, ugradnjom ili povezivanjem ovog oscilatora možete dobiti za nekoliko klasa tačnije merenje/generisanje frekvencije! Takodje spomenuta metoda sa mobilnim telefonom vam može obezbediti referetnu frekvenciju u okviru 0.05ppm što je više nego dovoljno za bilo koju amatersku upotrebu pa čak i za ozbiljnu profesionalnu upotrebu!

73 de YU3MA

,

Comments are closed.

TOP