Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/19 (Wed) 23:40:58

あと、、

1.2Ｇハンディトランシーバで、送信している周波数がカウントできるか試してみました。

RFC-7のB入力には短いアンテナを付けています。
トランシーバで0.1W送信した場合ですが、
　uPB1507GVプリスケーラでちゃんと拾えていました。
//

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/19 (Wed) 23:59:14

更に、、

ji1uddさんのGPSDOの方は未だバラックなのですが、、

これをRFC-7の外部10MHzリファレンスにして、格安OCXOの安定度測定ができそうです。
期待ワクワク...汗)；；
//

Re: RFC-7で高精度測定 - Ojisankoubou

2025/03/20 (Thu) 08:27:37

>プリスケーラなしでも200MHz超をカウントできるので、1/16でも良さそう,無いけど c(^^)/

プリスケーラーの分周比を小さくしても、ゲートカウント方式でしたら分解能が良くなりますが、レシプロカル方式では分解能は変化しません。

RFC-7 では入力信号を LPTIM で 200Hz ぐらいに分周して、その 200Hz の周期を測定しています。　プリスケーラーを使う場合も結局は 200Hz にするので、プリスケーラでの分周比を変えても分解能に何の変化もありません。

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/20 (Thu) 09:46:04

やどさんへ

製作報告ありがとうございます。待ってました(^^)
上手く動作しているようで良かったです。

プリスケーラ―に uPB1507GV を使うのは ノーマークでした。パッケージサイズが同じなら難なく置き換えできたのですね。ちょっと残念。

GPSDOの方は無線機のリファレンス用に製作したものなので 過度な性能期待はしないでくださいね(^^;
#その辺も含めてお楽しみください

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/20 (Thu) 09:56:37

> RFC-7 では入力信号を LPTIM で 200Hz ぐらいに分周して、
> その 200Hz の周期を測定しています。　プリスケーラーを
> 使う場合も結局は 200Hz にするので、プリスケーラでの
> 分周比を変えても分解能に何の変化もありません。

なるほど、それだとどこで分周しているかの違いなので性能差は出ないですね。コメントありがとうございました。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/20 (Thu) 10:31:30

あっそうか、、

ゲートカウント式と同じように分周比が大きいとその分精度が落ちると思い込んでいました。
よく考えてみます。汗);;


＞過度な性能期待はしないでくださいね(^^;

いやもう自分の精度スキルを十分超えていますので、、勉強させていただきます,Hi

画像は、外部ref=GPSDOで10MHzのOCXOを測定してみたものです。
ji1uddさん、Ojisankoubou様の測定値に近づいてきました。嬉しい～ (^^)/
//

Re: RFC-7で高精度測定 - パオさん URL

2025/03/20 (Thu) 11:10:36

>やどさん
RFC-7 と GPSDO の完成、おめでとうございます。

私も同じような構成で RFC-7 を製作中ですが、細かな部品が多いので停滞中です。

ちなみに、FET アンプ部の抵抗(R13)は何Ωで製作されましたか？

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/20 (Thu) 11:59:43

> Ojisankoubou様の測定値に近づいてきました。

良い感じですね。

ところで オンボードの TCXO は出力振幅が大きい別のタイプに変更したのでしょうか？

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/20 (Thu) 12:24:03

こんにちは

＞R13は何Ω？
180Ωの手持ちがなかったので390Ωの2つパラにしました。

＞TCXO は出力振幅が大きい別のタイプ？
実はそのまま載せ替えて（秋月の）同じTXCOです。でもオシロ読みで1.1Vpp程度で振幅がバラックより少し大きいでした。。あれ？
//

Re: RFC-7で高精度測定 - 笛吹おじさん

2025/03/20 (Thu) 20:33:42

皆様、今晩は。
やどさん、格好の良い基板できれいに出来上がりましたね。素晴らしいです。

パオさん、プリスケーラーICをMB506に取り換えてうまく動作しました。有難うございました。
AliExpressから購入したICは番号は同じでも中身は違う様です。

愚問で恥ずかしいのですが、やどさん方式で435MHzのトランシーバを使って周波数を測ってみました。

PSC＝128,256では送信周波数の434.000MHｚと表示されます。（画像）
PSC=64の場合は108.5MHz、PSC=512の場合は868.0MHzと表示されます。
これらのPSCでも計算で434と表示されるのではと思うのですが？如何でしょうか。

やどさん、-0.1dBm入力とありますが電圧で？Vくらいでしょうか。
受け側のインピーダンスが50オームだと0.223V、１Mだと31Vくらいになるかと思いますが、、、
SGを持っていませんのですみませんよろしくです。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/20 (Thu) 21:29:49

笛吹おじさん　こんばんは。

＞PSC＝128,256では送信周波数の434.000MHｚと表示

なぜか中途半端な値になっていますね…
近すぎて過大入力になったりしていないでしょうか？

＞-0.1dBm入力とありますが電圧で？Vくらい

SGからは, -1dBm入力です。(0.56Vpp@50Ω）
-7dBmや-10dBmでも分周動作していたので、uPB1507GVの感度はデータシート通り(-10dBm～6dBm)のようです。

ここ便利です：https://www.analog.com/jp/resources/interactive-design-tools/dbconvert.html

あと受信端のインピーダンス無限大とかアンマッチだと、反射係数１(全反射)で電圧振幅は2倍になるはず、、
//

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/21 (Fri) 07:09:38

やどさんへ

> 実はそのまま載せ替えて（秋月の）同じTXCOです。
> でもオシロ読みで1.1Vpp程度で振幅がバラックより少し大きいでした。

我が家の秋月TCXO出力も 1.1Vpp程度(1.14Vpp) でしたよ。

Re: RFC-7で高精度測定 - Ojisankoubou

2025/03/21 (Fri) 09:28:48

GPSDO で OCXO の周波数を測れるようになると OCXO の重力による変化も見えると思います。　OCXO の向きを変えると水晶にかかる重力の方向で周波数が数 mHz 変化します。　試してみてください。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/21 (Fri) 18:23:07

＞OCXO の向きを変えると水晶にかかる重力の方向で周波数が数 mHz 変化します。

ワォ…　凄すぎです。。^^);
この週末試してみたいです。。

＞秋月TCXO出力
　前回バラックでオシロ読み0.85Vppだったのは何か配線間違いがあったかもですね。。汗);;
//

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/22 (Sat) 17:23:17

やってみました。

まだGPSDOはバラックだし、そんなに精度はでないかな？と思いつつ試行してみたら、、、
予想外にすごいグラフが描けました！ ビックリ(＠_＠;)

２つ目の格安OCXO(10MHz)の周波数を測定しながら、その向きを鉛直方向・水平方向に変えています。

方向によって周波数が変わるのがハッキリわかります！！
もうRFC-7の性能は勿論、ji1uddさんの制御プロトコルによるGPSDO性能も素晴らしいのではないでしょうか！？

OCXOは最初ハンダ不良があって10MHzが出ませんでした。さすがに格安だけのことはあります、、が、そこそこ安定しています。

けっこう、テキトウな環境で測定したのに、、ほんとビックリ!
//

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/22 (Sat) 17:26:51

測定装置画像追加
　ゲート２秒です。
　写っていませんが、GPSDOの下にGPSモジュール
　NEO-6Mがあります。
　GPSアンテナは４畳半の部屋の窓の近く（家の中）に置いていて、直接的には、空（半球）の１/5も見えていないと思います。
　→ 誤差やジッターが大かも！？

Re: RFC-7で高精度測定 - パオさん URL

2025/03/22 (Sat) 21:57:59

>やどさん
スゴイ検証結果ですね！
OCXO の向きで、こんなにはっきり周波数が違うなんて驚きました。（ジャイロ代わりになりそう）

私の方は、RFC-7 が、やっと LCD に表示まで出来ました。

ji1uddさんの基板で組み立てていたのですが、原因不明の不具合で動作せず困っていました。

最終的に、確認不足で U4(74VLC2G04)が逆に付いていました。（何度も確認したのに・・・）

まだ、USB-シリアルとプリスケーラ部が未装着で、診断中に取り外した部品が沢山ありますが、MCU に書き込めて LCD に表示も出て、スイッチ操作もできるので、ゴールは近そうです。

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/22 (Sat) 22:45:38

やどさんへ

いつも仕事が早いですね(^^) 顕著な差として観れることにビックリです。あと、OCXO基板を保持している治具がこの実験にベストマッチですね。＃便利そう

パオさんへ

不足情報などお困り事あればメールいただければ可能な範囲でフォローします。
＃空地が沢山ある基板サイズに対して 小さいSMDパーツですみませーん(^^;

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/23 (Sun) 00:58:41

パオさん　ji1uddさん　こんばんは！

バラックの時と全然違って細かな変動が小さいので、OCXOボードの方向による変化がハッキリと見えました。
もっとも、2ppbくらい変動しているので、20mHzも(?)変わっていてますね。
それが合っているのか大きすぎるのか判断が付きませんです。。汗)；

＞OCXO基板を保持している治具
Temuの安い（千円くらい）PCBホルダーですが結構使えました！
安かろう悪かろう製品が多いのがTemuの欠点ですけど、、

ホント,小さいICは１ピンが分かり難いです
自分のばあいは、ルーペで見てもDFF-ICのハンダはOK！と思ったのですが、針先でピンを押したらカウント表示したぁ、、という事で発見に至りました。。汗)；；
//

Re: RFC-7で高精度測定 - Ojisankoubou

2025/03/23 (Sun) 08:52:38

いままで重力による周波数変化は矩形波状になるものと思っていましたが、まるで微分したような波形で驚きました。　重力による影響が時間とともに緩和されていくのでしょうか。　やはり何事もグラフ化するのは大事だと思いました。

20mHz 変動している件ですが、これは OCXO の水晶が AT カットなのではないかと思われます。　私が実験したときは 5mHz 弱だったと思います。

Re: RFC-7で高精度測定 - 笛吹おじさん

2025/03/23 (Sun) 10:32:43

やどさん、こんにちは。
初歩的な質問で恐縮ですがRFC-7のUARTについて教えてください。
シリアルポートとPCをつないで添付画像の様に表示されるのですが、例えば測定周波数を表示させたい場合、コマンドの入れ方はどうするのでしょう？
多分、周波数が連続して数字で出てくるのではと思うのですが、、、、今一、よく分かりません。
宜しく御願い致します。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/23 (Sun) 10:37:42

了解しました、ありがとうございます。

測定数値の変化具合は、測定環境とかやり方のせいかな？と思って、何回か鉛直・水平を繰り返したのですが、再現性があったのでモノの値っぽいです。

ただ、時間30分あたりでOCXOモジュールをおおっていたビニールが外れて-3ppbくらい変動してしまったため、以降ビニールを外して測定していました。
位置変更時も機械的に変えて人が居ない状況にした方が良かったかもしれません。。
//

参照したweb:
水晶デバイスとは？
https://www.qiaj.jp/pages/frame20/page01.html
セイコーエプソン　宮澤輝久氏
https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/1112/08/news005.html

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/23 (Sun) 10:44:20

笛吹おじさん　こんにちは

はい、help(?)表示のとおりです。

> p 2　リターンで周波数と経過時間が出ました！

こんな感じになります。
0+adrs :Read Memory
+ :Read adrs+16
. :Read same adrs
- :Read adrs-16
d [0/1] :Debug Print(Off/On)
p [0-2] :Print (Freq/+Time)
l [0-63] :LCD Contrast

>p 2
Print frequency(Hz) + time(ms)
>
10000.00417 2060319
10000.00417 2061319
10000.00418 2062319
10000.00422 2063319
10000.00423 2064319
10000.0042 2065319
10000.0042 2066319
//

Re: RFC-7で高精度測定 - 笛吹おじさん

2025/03/23 (Sun) 12:43:32

やどさん、有難うございました。
やってみたのですが、なにも出ませんネ！。
わたしの場合はLCDがオリジナルとは違うので、プログラムを変更しています。
この辺が影響しているのかも知れませんね。
USB経由のプログラム書き込みはできましたし、とりあえずは機能している様な印象を受けるのですが、、、

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/23 (Sun) 13:05:14

笛吹おじさんへ

私の場合、TeraTermを使っていますが、送信の改行コードを「CR」とする必要がありました。ちなみに受信は「CR+LF」とする必要がありました。

Re: RFC-7で高精度測定 - 笛吹おじさん

2025/03/23 (Sun) 13:43:08

ji1uddさん、今日は。
情報有難うございます、
ご指摘の様にしたところ周波数、timeが表示されました。
感謝いたします。

Re: RFC-7で高精度測定 - パオさん URL

2025/03/23 (Sun) 20:22:37

>やどさん
私も、ターミナルソフトの設定が大変参考になりました。
（Linux の GTKTerm では、CR LF Auto で表示できました。）

>ji1uddさん
頂いた基板は大変良い感じで助かっています。
今回は、単純に私の確認ミスです。

シリアル通信も動いたので、後はプリスケラ部で完成です。

現在のところ、内部オシレータで動作しています。
計測は、Si5351 で作った信号発生器で 225MHz ぐらいまで測れました。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/23 (Sun) 22:39:57

こんばんは！

バラック状態での内蔵TCXOでのｆ測定はバラつき大だったので、組み直したRFC-7で再測定してみました。
測定対象は、昨日と同じOCXOモジュールの10MHzです。
OCXOモジュールの方向も変えながら測定しています。

結果：　画像
　40分くらいまで安定していませんが、、、
　ボードに組みなおして、明らかにバラつきが小さくなりました。

　しかし、OCXOモジュールの方向変更による周波数変化が、完全に微分波形のようになっています。

　外部Ref,GPSDOの時とこんなに違うのは何故なんだろう？！　謎が深まりました。汗）；
//

Re: RFC-7で高精度測定 - Ojisankoubou

2025/03/24 (Mon) 10:09:00

>外部Ref,GPSDOの時とこんなに違うのは何故なんだろう？！

TCXO と外部 Ref でこういった変化があるとは考えられないです。

OCXO の方向でこれだけ大きな微分波形になるのは温度かもしれません。　OCXO の方向が変わることで水晶の温度が変化し、内部のヒーターが動作して一定温度に保とうとしているのではないでしょうか。　

あと、上下ひっくり返すというのも試してみてください。　多分水晶は水平になっているので上下逆にすると重力の影響が倍になります。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/24 (Mon) 12:51:41

OCXOモジュールの方向変更時の温度変動によって、オーブンのPD制御(?)特性が見えた、と云うことですか！　わずかXmHzの変動をも検討できるって…すごい！

たしかに、今回は内部リファレンスTCXOなので、温度一定にしないとっ！　と思って　OCXOモジュール周りにもビニールをかけてしまいました、その違いがあります。
前回：測定対象のOCXO周りは　ビニールで覆わなかった、
今回：ビニールで覆ったが、OCXOの方向変更の時にズラす必要があった。

帰ったら再試行してみます、裏返してみたいっ(・・;)

Re: RFC-7で高精度測定 - 笛吹おじさん

2025/03/24 (Mon) 15:26:52

やどさん、今日は。
TCXO内蔵のRFC-7でOCXO(10MHz出力）の周波数を測定されていると思うのですが、ＬCD表示周波数が10.000227MHzとズレが大きい様な気がしていますが、、、、どうしてなのか教えてください。スミマセン、ろくでもない質問で。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/24 (Mon) 18:52:24

＞周波数が10.000227MHzとズレが大きい

さすが笛吹おじさん、鋭いですね！（実は指摘されるかとヒヤヒヤしてました）

先ほどRFC-7設定を確認しました。
周波数アジャスト値が、バラックの時の値：2126のままでした。。
→そんなデカい値にした記憶がないのですが、、やはりバラック時のTXCO出力ラインの配線に問題があったのかと思います・・　汗）；；

GPSDO(10MHz）で再度アジャストしたら、-149になりました。
そのままで、OCXOモジュールの周波数をカウントすると、10.000-000-05MHz程度で正しくモジュール上のVRで周波数校正されているようです。
もっとも、15分くらいの値なので、まだ変化すると思いますが。。。
//

Re: RFC-7で高精度測定 - パオさん URL

2025/03/24 (Mon) 19:17:03

昨日は組立で終了していた RFC-7 のプリスケーラ部の機能確認が、やっと出来ました。
基板は、ji1udd さんの RFC-7 基板に、自作のプリスケーラ基板を接続しました。

使用 IC MB506（DIP 8Pin）
使用ファームは変更なし（1/256）
最低周波数：10kHz（Si5351 使用・・・本当なのか疑問が・・・）
最高周波数：3GHz（ADF4351 使用）

ということで、とりあえず完成しました。
次はケースに入れたいのですが、AliExpress で購入したケースと GPSDO 用の OCXO が税関検査で５日間以上留置きされています。（なぜ？）

Re: RFC-7で高精度測定 - 笛吹おじさん

2025/03/24 (Mon) 19:41:15

やどさん、今晩は。
私も重力の影響を体験して見たくなり、OCXOの10MHzを入力に入れてRFC-7を回転させればmHzの表示が動くのではと（RFC-7のTCXOが狂っていても問題ないはず）やったのですが、、、、其の前に私の作ったRFC-7はTCXOに問題がある様で周波数が跳ぶようです。
Auto　Adjustもエラーになります。（TCXOがおかしいのですかね）

＞（実は指摘されるかとヒヤヒヤしてました）
突っ込むつもりは在りません（スミマセン）TCXOとOCXOですから１Hzの桁までは0が続くのではと、、、どうしてなのか知りたかったのです。

mHZの桁を評価するにはGPSを使わないと駄目ですね。
あちこち動いていて何をやっているのか分からなくなります。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/24 (Mon) 22:55:19

みな様、こんばんは。

RFC-7（10MHzTCXO）でOCXOモジュールの短期間安定度を再測定しました。

今回は、そこそこ良いデータが得られた気がします。→画像

約10分ごとに90度回転させてますが、矩形波状になった期間（向き？）と微分状になる期間（向き？）があります。右向き側に通気口があるためか？
(昨日3/23のグラフは、水平上向きと鉛直右向きの繰り返しでした）

あと、OCXOモジュールを鉛直方向にして、上下を反転させると周波数が最大・最小になることがわかりました！
これは興味深いです。
//

ps.
NDK: OCXOの特長とご使用時のポイント
https://www.ndk.com/jp/products/info/ocxo.html

Re: RFC-7で高精度測定 - Ojisankoubou

2025/03/25 (Tue) 10:18:48

パオさん

>最高周波数：3GHz（ADF4351 使用）

プリスケーラー出力にプルダウン抵抗はつけていますか？　
一般的にプリスケーラ IC の最終段エミフォロの電流は最小限になっていて、ここが最高周波数を落とす要因になっています。　絶対最大定格を超えない範囲でプルダウン抵抗で電流を増やすと最高周波数が上がります。

Re: RFC-7で高精度測定 - Ojisankoubou

2025/03/25 (Tue) 10:21:11

やどさん

温度変化しやすい向きがあるということでしょうか。　あと加速度でこれだけ変化するということは振動にも気を付けないといけないですね。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/25 (Tue) 12:24:15

Ojisankoubou 様

はい、このように変化するとGHz帯なら数Hz以上になるので、防振やダブルオーブン対策も必要になるのか!?と思いました。

昨晩は結論を急いで通気口のせいにしてしましたが、よく考えると約45℃のOCXO基板を約20℃の室内で回したことも温度変化の要因でした。

・箱で囲ってダブルオーブン化して測定
・OCXOを分解してヒーター制御オフで測定
など、さらに高精度病になってしまいそうです。。(^_^;;

Re: RFC-7で高精度測定 - パオさん URL

2025/03/25 (Tue) 22:12:13

Ojisankoubou 様
RFC-7 すごく良いですね。
特に、RFC-5 で出来なかった、通常入力とプリスケーラ入力がスイッチで切り替えられるのが便利です！
素晴らしいカウンタを公開して頂きありがとうございます。

（ここから再編集）
言葉だと分かりづらいので、プリスケーラ部分の回路図を付けました。
（海外の製作例を参考にした、素人の図面で恥ずかしいですが・・・）
秋月キットの回路図を参考に作ったので、抵抗値が大きかったかもしれません。
今後の参考のために、間違っているところがあったら教えてください。
（参考にした例では付いていた uPB1507 のECL-TTL部分はいらないのでは？と思っています。）

表題の高精度測定に使う予定の OCXO は、まだ税関から動く気配がありません・・・
やどさんの実験結果がうらやましいです。

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/26 (Wed) 19:30:36

やどさんの実験結果を拝見して 私もOCXO(10MHz)の配置方向にる周波数影響の確認をしてみました。OCXO水平配置と垂直配置(#4,#5ピンが下側)の2パターンの繰り返しです。0.03Hz程度の周波数シフトが確認できました。しかし、どうしてもやどさんの測定結果ほど安定して周波数が測定できないという状況です。測定対象のOCXOの電源/制御電圧はそれぞれ用のLM317で作っていてOCXO近くにパスコンも付けてみました。また、OCXOは透明のプラスチックケースに入れて風などの影響をなるべく受けないようにしてみましたが、これが私の評価環境の限界な感じです。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/27 (Thu) 00:23:23

ji1uddさん　パオさん、こんばんは。

やはり同様な周波数変化が見られて安心しました。ケースに入れると(?)微分的なグラフにはならないですね。
こちらは、OSC5A2B02モジュールの1pinと5pinを結ぶ軸の周りを回転させていました。
もう、SSBで数十Hzずれて交信してても全然気にならない自分が、数mHz,数十mHzの違いを測定できた事がすごいです。なんて…

昨日ＡｌｉからスイッチとUSB-microBなコネクタにNEO-7mモジュールが届きました。こちらもやっと届きました。
で、シリアル通信できず、ハンダミスか？と思ったら、ボトムタイプを購入していたことが分りました…
２種類あるの知りませんでした。。汗)；；

あと、uPB1506GV_プリスケーラの周波数範囲は0.5 GHz～3.0GHzだったので再確認したのですが、、約300MHzから3.3GHzでした（-1dBm時）

で、下限周波数がプリスケーラなし200MHzに達していないので、、タイマー入力への容量値で変わるか？レベル変換があった方が良いのか？分周比を変えたらどう？など調査しないとっ！！
ちなみにプルダウン抵抗下げてみましたが、（なし、3kΩ, 1kΩ, 1k//300Ωパラ)　で最高周波数にあまり変化なく3.3GHｚでした。

参照：
・https://www.renesas.com/ja/document/apn/1gh-248-ic-upb1509gv?srsltid=AfmBOoqvdFbIEktjBfBFDux0iF0BgWLArNm9mOwmi2-TyPJ9KJW8jk2F
　3. 1 電流アップによる出力振幅の向上
//

Re: RFC-7で高精度測定 - Ojisankoubou

2025/03/27 (Thu) 09:01:19

ji1uddさん

>安定して周波数が測定できないという状況です。

VC電圧の温度特性ではないでしょうか。　VC は 1ppm/V ぐらいの制御感度で、1mV で 1ppb（10mHz）動きます。　LM317 は 100ppm/℃ ぐらいなのでちょっと風をあてただけで数mHz は動いてしまいます。　REF193 などのリファレンス用IC を使うのが最善ですが、TL431 などのシャントレギュレーターでも良いです。　まずは電源部分もビニール袋に入れるなどしてみてはいかがでしょう。


やどさん

>最高周波数にあまり変化なく3.3GHｚでした。

だとするとプリスケーラーのカウンター部分がもう動作しないのでしょうね。　私がいろいろ試したときは（違うプリスケーラーですが）、出力周波数が高くなると波形が CR 充放電の三角波になって振幅が小さくなりカウントしなくなっていました。

Re: RFC-7で高精度測定 - パオさん URL

2025/03/27 (Thu) 12:21:43

>やどさん
プリスケーラ部ですが、製作した２種類の基板は MB506 と uPB1507 を使っています。（どちらも1/256設定）

MB506 は在庫処分の為、uPB1507 は秋月で入手可能なため選びました。

どちらも動作実績のある（と思われる）海外のサイトの回路図を参考に ECL-TTL 変換回路付きで作りました。

しかし、データシートによると、
MB506：1.6Vp-p
uPB1507：2.6 ～ 4.7Vp-p

なので、uPB1507 は ECL-TTL 変換回路は不要だと思います。
プルダウン抵抗から RFC-7 に直結すると、性能が向上するかもしれません。（願望ですが・・・）

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/27 (Thu) 17:48:55

Ojisankoubouさん、アドバイスありがとうございました。

電源基板をエアパッキンで包んでみたところ改善が見られましたが、まだやどさんの結果と比べると変動が大きくて見劣りしていました。
そこで、やどさんが使われている中国製のOCXOモジュールの回路を調べてみるとVCにCRフィルタが入っていることがわかりました(https://www.eevblog.com/forum/projects/cheap-chinese-ocxo-frequency-reference-modules/)。
そこで、自作GPSDOの余剰基板を使って測定対象を再構築しました(自作GPSDOの性能確認も踏まえてRCフィルタ定数は自作GPSDOの定数そのままとしました)。
再構築した測定対象をまずは リファレンスクロックとして 内蔵の秋月TCXOを使って測定してみました。かなり変動が抑えられた良い結果が得られました。電源回路の断熱とRCフィルタの効果と思います。
次にリファレンスクロックを自作GPSDOに切り替えて再測定してみました。変動はTCXOより更に抑えられました。
使用しているOCXO のShort term stability は 0.05ppb/s みたいなので満足できる結果かと思ってます。
また自作GPSDOの出力変動も確認できたことが嬉しいです(^^)

Re: RFC-7で高精度測定 - パオさん URL

2025/03/27 (Thu) 22:01:47

やっと AliExpress からアルミケースが届いたので、 ji1udd さんの基板を使った RFC-7 が完成しました。
（ケースサイズは 100 X 110 X 40 です。）
文字入れは、後ほど行います。

やどさんと同じ OCXO 基板も到着したので、通常とプリスケーラ部で測定してみました。

内蔵オシレータですが、大体同じ周波数が表示できました。
やっと、スタート地点に立てましたね。
週末にでも OCXO の向きによる周波数の変化を見てみたいです。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/27 (Thu) 22:04:01

みな様　こんばんは。

＞電源回路の断熱とRCフィルタの効果

　うわ～　原因解析＆特性改善、素晴らしいです！

＞uPB1507：2.6 ～ 4.7Vp-p　(？)

プリスケーラ出力振幅のスペックをデータシートでみるとMB506とほぼ同じ(1.2Vpp_min)でしたが、受けはRFC-7の回路なので、TTLレベル変換ICは乗せていないです。

問題は、周波数上限側はバイナリカウンタの１段目の動作上限周波数で効いてくるのだと思いますが、下限周波数が何故　500MHzなのかが分かりません。。

ただ、プリスケーラ出力の1000pFでは、低周波数時のインピーダンスが大になるため、取り敢えず1uFを1000pFに抱かせて再測定してみました。
→ 100MHz時、100MHz/256分周＝390kHz, z=408Ω　（１uFならz=0.4Ω）

結果、35MHz(-10dBm, SG下限)でもカウントOKになりました！よしっ！　^^)/

Re: RFC-7で高精度測定 - Ojisankoubou

2025/03/28 (Fri) 08:53:01

ji1uddさん

VC 端子はハイインピーダンスなのでノイズがのったのかもしれません。
ちなみに OCXO と TCXO での StdDev はどれぐらいになったでしょうか。


やどさん

もしかして 1000p が壊れていたとか？

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/28 (Fri) 09:14:45

パオさんへ

Aliexpressのアルミケース良いですね。
基板サイズが100x100でアルミケースを想定した基板設計になっていないので　LCDなどの前面配置のためにいろいろ工夫されたのかと推察しております。

やどさんへ

投稿を拝見して MC12080の出力Cに1uFをパラ付けしてみたのですが 残念ながら効果なかったです。おそらくMC12080の入力アンプ等の特性律速でしょう。

改めて私のRFC-7の入力特性を調べてみると

プリスケーラ―入力：Min. 35MHz ～ Max. 1420MHz (全範囲 -10dBmで計測)
通常入力: Min. 1Hz～ Max. 260MHz (35MHzまでは0dBm, それ以上は -1dBmで計測)

となりました。信号源はAPB-3/SAE-1です。

Ojisankoubouさんが 1PPS をRFC-7で測定されていますが、改めて 1Hz も測定できるんだと再認識しました (^^)

Re: RFC-7で高精度測定 - パオさん URL

2025/03/28 (Fri) 09:20:50

やどさん
すごいです！
uPB1507 で下限 35MHz まで計測ですか。

このプリスケーラICを使用した例は海外でも多数見かけるのですが、300MHz 以下で成功したのは初めて見ました。
後で追試させて頂きます。

ちなみに最近は、100MHz 以下の信号源には Si5351 を使っています。
500円位の搭載基板と Arduino で簡単に信号発生器が出来ます。
ご参考まで。
https://projecthub.arduino.cc/CesarSound/10khz-to-225mhz-vforf-generator-with-si5351-version-2-acdc25

＞uPB1507：2.6 ～ 4.7Vp-p　(？)
私のデータシートの見方が間違っていました。
（お恥ずかしいです。）
ICの端子の解説に書いてある値を引用してしまいました。

ji1uddさん
EEVBlog はオシロの性能などの詳細をよく見るのですが、このような小部品の情報もあるのですね。
大変参考になりました。

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/28 (Fri) 09:30:57

Ojisankoubouさんへ

> VC 端子はハイインピーダンスなのでノイズがのったのかもしれません。

当初はLM317出力をVCにつないで、OCXOのVC-GND間に100uFの電解コンデンサを付けていました。LM317出力がローインピーダンスなので100uFの効果なく、ご指摘いただいたようにLM317出力の変動がもろにVCに伝わって周波数変動していたのではと推察しています。

> ちなみに OCXO と TCXO での StdDev はどれぐらいになったでしょうか。
メモしてないですが TCXOで 0.0006～8、OCXOで 0.0003～5程度だったと思います。
ゲート時間は1sです。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/28 (Fri) 20:50:17

皆さま　こんばんは。

＞1Hz も測定できると…

1Hzチェックを忘れてました。。
先ほど、NEO-7Mも使って1PPSをチョコっと測定してみたのですが、カウント表示しませんでした。。あれっ？

始めバラックでRFC-7を組んだ時、RFC-5のPG機能で１Hz出力して測定できています。。
→　画像： Re: RFC-7　2025/01/18 (Sat) 23:22:45

でも今回バラックからPCBへの載せ替えでは、CRは新品を付けたので値を間違えた？かもしれません。。
チップCは値が書いてないので特にあぶない。。

＞1000p が壊れていた？

となると、、プリスケーラ出力も間違ったコンデンサを付けた可能性が否定できず。。
→ 40MHzの256分周で156kHzとしても、1000pFなら約1kΩ、、RFC-7受け側はレベルセンターの100kΩx2とマイコン（タイマー）CMOS入力、、
インピーダンス２桁も違うので、さほど問題にならなそう。。100pFだったりして。。 汗）；；

週末、ゆっくり確認してみます。


＞100MHz 以下の信号源には Si5351 を使っています

あっ、パオさんのブログ「信号発生器の製作３」も先日　拝見させていただいています。
すごいスピードで記事が増えてまネ！しかも中身が濃くてケーシングまで行われていて、すご過ぎます！
今回は、自分も３Dプリンターでケース作って見ようかと思っていますです。。
//

Re: RFC-7で高精度測定 - 笛吹おじさん

2025/03/28 (Fri) 23:28:54

やどさん、今晩は。
測定時間２Ｓで出来るのではないでしょうか。

Re: RFC-7で高精度測定 - やどさん

2025/03/29 (Sat) 11:01:58

笛吹おじさん、了解です。

＞カウント表示しません

すみません、誤報でした。ちゃんと周波数表示してます。
昨晩はオカシイと思って、RFC-5PGでの5Hzや10Hzもカウント表示が出なかったり、不安定だったり、これはＣＲ定数まちがえた？と思い込んでしまいました。

今朝再度、測定やり直ししたら表示ＯＫ！何が悪かったの？！

→もっともGPSモジュールの１PPSを外部リファレンスGPSDOで測定しているのに、、あれっ？９が６桁しかないので、今日も何かオカシイですね。。。
　ＣＲ定数含めて、ゆっくり見直してみます。

Re: RFC-7で高精度測定 - ji1udd

2025/03/29 (Sat) 16:16:09

皆さま、GPSモジュールの1PPS出力を測定しました。

リファレンスクロックは自作GPSDO(OCXO)です。
GPSDOにも用いている NEO-7M と 手持ちの NEO-6M の2つを測定しました。
NEO-6Mはランダムにバラつく傾向が観られ、NEO-7Mは 0, ±5ppbの3水準付近にバラつくような傾向が観られました。

Re: RFC-7で高精度測定 - パオさん URL

2025/03/29 (Sat) 21:13:31

以前組み立てた GPSDO をリファレンスにして、RFC-7 で AliExpress のオシレータを測定してみました。
（回転間隔は１分間の簡易計測です。）

この GPSDO は、安定するまで数日はかかるのでグラフが傾いていますが、オシレータを回転させると、皆様と同じような結果が得られました。
垂直にすると +0.03Hz 程度変化しました。

温度が一定になれば常に安定していると思っていた OCXO の周波数が、重力の影響で周波数が変わるのを自宅で実験できました。グラフはキレイじゃないけど、大満足です。

>やどさん
>パオさんのブログ「信号発生器の製作３」も先日　拝見させていただいています。
稚拙なブログを見ていただき感激です。

もし、3D プリンタで RFC-7 のケースを作るのでしたら、ji1udd さんが GitHub に公開されている GPSDO のケースが良い感じです。
https://github.com/ji1udd/GPSDO
スイッチを入力端子の上に移動して、厚さを足すか前面パネルを出っ張らせれば、LCD が入りそうです。