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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: Picuino en 19 de Abril de 2012, 08:59:12
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Hola a todos. Preguntando en las tiendas cercanas, ninguna tiene un oscilador de cuarzo de buena precisión o los venden muy caros (más de 30 euros)
Quiero hacer un oscilador de referencia que tenga buena precisión con un error menor de 10ppm.
La mayoría de los osciladores de cuarzo que venden en tiendas tienen una precisión de 100ppm. Esta precisión se traduce en un error de 8.6 segundos al día !!
Precisión de 100ppm = 100/1000000 = 0.000100
Un día tiene 60·60·24 segundos = 86400 segundos
El error se calcula multiplicando: Error = 86400 · 0.0001 =8.6 segundos
Ajustando el oscilador de cuarzo con un condensador variable o seleccionando un condensador adecuado, se puede conseguir una precisión mayor, pero para eso se necesita tener un oscilador de referencia con buena precisión.
Por otra parte no debería ser dificil de conseguir porque traducido a una cantidad que entendamos, 10ppm significa un error de 26 segundos al mes y cualquier reloj baratucho puede dar esa precisión o, incluso, más.
De hecho suelo llevar un reloj automático (de esos que no tienen pila y se dan cuerda con el movimiento) que consigue una precisión de 180 segundos al mes (69ppm).
¿Alguien sabe cómo fabricar un oscilador de referencia no muy caro y de 10ppm o mejor?
Saludos.
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Hola Picuino, no conozco los datos exactos pero quizas con un PLL y este controlado por un cristal termostatado de precision. Ten en cuenta que en ese tipo de circuitos, el cristal solo sirve como referencia indirecta y por tanto el posible error por tolerancia del cristal, se ve disminuido mucho gracias a los factores de division utilizados.
Por supuesto esta solucion, solo seria valida para un oscilador de laboratorio, ya que no esta pensado para su utilizacion en produccion. Te serviria para ajustar tu propio oscilador, incluso para seleccionar un cristal lo mas preciso posible de entre varios. Aunque la tolerancia permitida por un componente, sea relativamente alta, no significa que obligatoriamente la tenga, solo es una indicacion de que puede tenerla, por eso si tomas 20 cristales del mismo valor facial, posiblemente alguno de ellos sea muy exacto y lo puedes mejorar manteniendolo lejos de cambios de temperatura y vibracion.
Saludos.
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Eso es lo que busco.
Comentas que se puede utilizar un oscilador termostatado de precisión como referencia. ¿Se pueden conseguir con facilidad?
Puede que sean los que me ofrecían en la tienda por bastante dinero.
Saludos.
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He encontrado en ebay un frecuencímetro que tiene precisión de sobra para lo que quiero. Lo malo es que es un poco caro y grande para el poco uso que le voy a dar:
http://www.ebay.es/itm/Precision-Frequency-Counter-Meter-Recorder-VC3165-/400180550937?pt=UK_AudioElectronicsVideo_Video_TelevisionSetTopBoxes&hash=item5d2c9e9d19
En casa tengo un generador de señales parecido a este:
2MHz DDS Signal Generator Source 60MHz Frequency Counter Meter DDS Module (http://www.ebay.es/itm/2MHz-DDS-Signal-Generator-Source-60MHz-Frequency-Counter-Meter-DDS-Module-/220950227203?pt=BI_Signal_Sources&hash=item3371a8e903)
En las especificaciones pone que tiene 5ppm de error, pero al compararle durante un día con la hora, el error que me dió fue de 50ppm (4 segundos en un día)
Saludos
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Hombre yo lo veo muy bien de precio, tiene muy buenas prestaciones y es muy completo. Es generador de ondas y frecuencimetro, contador, etc.
Respecto al cristal termostatado no tengo ni idea de lo que pueden costar y donde conseguirlo. Hace muchos años que los utilice.
He mirado en RS y no veo nada, busca en Farnell u otros proveedores a ver. Los cristales normales tienen todos una tolerancia de 50 ppm.
Saludos.
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Creo que es esto lo que buscas:
http://es.rs-online.com/web/c/semiconductores/control-de-frecuencia/osciladores-controlados/?searchTerm=tcxo&sort-by=default&sort-order=default
Seguro que alguno te sirve.
Saludos.
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En RS hay uno que no es termostatado, pero que compensa la temperatura:
http://es.rs-online.com/web/p/osciladores-controlados/7099423/
Por 2.37 euros y con 2.5ppm de error no está mal.
Editado: Hemos posteado a la vez, creo que es lo mismo que me has puesto micro_pepe.
Buscando por ebay me he encontrado con esto:
VC3165 Radio Frequency Counter RF Meter 0.01Hz~2.4GHz (http://www.ebay.es/itm/VC3165-Radio-Frequency-Counter-RF-Meter-0-01Hz-2-4GHz-/180862061126?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a1c380a46)
Es chino por lo que no parece muy fiable, también es demasiado grande y costoso para el uso que quiero.
No tengo claro si pagar más para tener ya un buen frecuencímetro. Con los que tengo (a base de pic y el generador de frecuencia que también es frecuencímetro) voy tirando y no necesito más.
Sólo a veces necesito más precisión y es entonces cuando echo en falta un aparato más preciso o un oscilador de referencia.
Saludos.
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El NIST tiene un documento que explica como hacer mediciones de tiempo con el sistema GPS.
http://tf.nist.gov/general/pdf/1424.pdf
Había oído hablar de ese sistema. Como el GPS utiliza relojes atómicos, el navegador GPS se sincroniza con ellos con una precisión excelente.
Yo no me atrevo a abrir el GPS y no se cómo conectarme a su base de tiempos con el USB.
¿Alguien ha hackeado un GPS como base de tiempos?
Saludos.
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Los osciladores de RS tienen una deriva de 1ppm al mes. En tres años acumulan un error por envejecimiento de 36ppm. Es demasiado.
Recuerdo haber visto en Delek Elektor un artículo sobre los radiorelojes:
http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_clock
Voy a intentar desempolvarle. Si lo encuentro posteo el año y mes.
Por desgracia, dónde vivo llega una señal muy debil. Tengo un reloj que se ajusta de forma automática y sólo recibe señal por la noche.
Saludos.
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Los que he usado hasta ahora emiten la trama GPRMC según el estándar NMEA. En esa trama van la fecha y hora UTC, así como la posición.
La trama la envía el gps cada segundo.
Esa base de tiempos te sirve para mantener los dispositivos en hora y poco más.
Los USB son realmente rs232 con algún integrado conversor tipo FT232 o similar, por lo que lo verás desde el PC como un puerto serie.
La estructura de la trama no la tengo ahora a mano, pero es fácil de encontrar en Google. Es una trama de datos separados por comas, por lo que es fácil de analizar.
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Te refieres a este articulo :http://www.elektor.com/magazines/2001/july/radio-controlled-clocks.54614.lynkx
en España fué publicado en Octubre de 2001.
También recuerdo un articulo creo que de Nueva Electronica que construian un oscilador dentro de un recipiente metálico que contenía un transistor que calentaba a una temperatura óptima el cuarzo para lograr más estabilidad.
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http://es.mouser.com/Passive-Components/Frequency-Control-Timing-Devices/Crystals/_/N-6zu9f?P=1z0s1x2
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solapower, el artículo no es el mismo, pero el que enlazas está mejor. El que yo recuerdo hacían un radioreloj con transistores y CIs (muy complicado y caro)
El problema que tengo con mouser o RS son los gastos de envío (para un componente no merece la pena) y que hay que pagar con tarjeta (no quiero tener tarjeta y paypal ya no tiene números de tarjeta virtuales).
Estoy pensando en comparme un frecuencímetro chino. Así ya tengo un aparato completo y con el puedo ajustar o seleccionar los cuarzos normales y hacer experimentos calentando con un transistor un cuarzo normal o compensar la frecuencia con un pic y un sensor de temperatura.
He puesto el generador de funciones (http://www.ebay.es/itm/2MHz-DDS-Signal-Generator-Source-60MHz-Frequency-Counter-Meter-DDS-Module-/220950227203?pt=BI_Signal_Sources&hash=item3371a8e903) a contar sus propios pulsos con una frecuencia de 10Hz. A la vez he puesto un cronómetro Casio en marcha. Llevan 2 horas contando y la diferencia entre los dos es de 0.5 segundos (he tomado varios lapsos con el Casio y todos caen entorno a ese valor)
El error entre ellos es de 0.5 / 3600·2 = 69ppm, demasiado grande.
Saludos.
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Podría ser este http://www.elektor.com/magazines/2007/february/radio-timecode-clock-using-graphical-programming.58695.lynkx
si no si te interesa ler sobre ellos tengo revistats desde hace muchos años y las repasaría (para lo que quisieras disponer).
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Picuino acabo de pedir unos samples de cristales, a ver si me los aceptan y me llegan y te digo donde los pille para que pruebes, son de 10ppm
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Picuino acabo de pedir unos samples de cristales, a ver si me los aceptan y me llegan y te digo donde los pille para que pruebes, son de 10ppm
Samples :-/ :-/ :-/
Lo había olvidado, sólo necesito uno :D . voy a intentar conseguir samples también.
Muchas gracias MerLiNz.
Saludos
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Podría ser este http://www.elektor.com/magazines/2007/february/radio-timecode-clock-using-graphical-programming.58695.lynkx
si no si te interesa ler sobre ellos tengo revistats desde hace muchos años y las repasaría (para lo que quisieras disponer).
Gracias solapower, voy a intentar conseguir samples también del CI receptor de la señal DCF77 de radioreloj.
Saludos.
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El caso es que es dificil pedir samples de cristales, la mayoria no ofrecen y los que ofrecen te pides que contactes con el servicio de ventas y tal...
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Al final he pedido un frecuencímetro chino:
VC3165 Frecuencímetro Frecuencimetro Frecuencia 2,4GHz (http://www.ebay.es/itm/VC3165-Frecuencimetro-Frecuencimetro-Frecuencia-2-4GHz-/230668666973?pt=LH_DefaultDomain_186&hash=item35b4ec885d)
Voy a hacer pruebas con cristales normales para poder ajustarles a la precisión que quiera.
Por ahora con las pruebas que he hecho con cristales de 100ppm he comprobado lo siguiente:
1.- La estabilidad de la oscilación de los cristales es muy grande cuando no hay cambios (el jitter o ruido es menor de 0.1ppm)
La comparación entre dos cristales oscilando es menor de 0.1ppm cuando ambos se mantienen en iguales condiciones.
Por ejemplo cuando un PIC a 20Mhz mide la frecuencia de otro PIC a 20Mhz durante un minuto, siempre muestra la misma medida : 20 000 053 Hz
Las frecuencias no son iguales, pero no varían.
2.- La frecuencia del cristal cambia con la temperatura y con la tensión de alimentación.
3.- La frecuencia del cristal cambia con la capacidad de los condensadores asociados y se puede ajustar con ellos para que llegue a su frecuencia nominal.
Si consigo mantener al oscilador dentro de un rango de temperaturas o si compenso la frecuencia midiendo la temperatura y si mantengo la tensión de alimentación constante, debería poder conseguir precisiones de 1ppm
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El receptor de señales de radioreloj utiliza un cto. receptor AM MAS6180B (http://www.mas-oy.com/uploads/Data%20sheets/da6180B.pdf)
Página de un módulo receptor:
http://www.powersystemsdesign.com/time-signal-receiver-module?a=1&c=1191
Saludos.
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Documentación sobre cómo mejorar la precisión de un xtal:
Improving the Accuracy of a Crystal Oscillator (http://www.semtech.com/images/datasheet/xo_precision_std.pdf)
Quartz Crystal Resonators and Oscillators (http://www.umbc.edu/photonics/Menyuk/Phase-Noise/Vig-tutorial_8.5.2.2.pdf)
http://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_oven
Saludos.
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He encontrado en e-bay un OCXO (cristal con temperatura controlada por horno) que consigue una precisión de 0.003 ppm !!!!
No se si creérmelo. El precio es la décima parte de un OCXO de los que vende RS-Online:
CMAC 10mhz ocxo oscillator (http://www.ebay.es/itm/CMAC-10mhz-ocxo-oscillator-square-wave-sc-cut-live-test-/260871985838?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3cbd2e9aae)
¿Será fiable el chino del vídeo?
Saludos.