Si5351 + PIC16F1455 USB controller

[mikikg]

Pazi ovako, pećkica je potpuno analogna stvar, realizovana sa najfinijim OP-ovima koje imamo na tržištu, trebaju MELF otpornici i igranka je oko impedanse PID-a jer sbog velike vremenske konstate trebaju velike vrednosti otpornika 1+Mohm i to je samo po sebi sklono vrlo velikim nestabilnostima i ako takav jedan otpronik u povratnoj vezi driftuje onda će sve ostalo dra driftuje i temperatura i napon i na kraju frekvencija.

Isto tu i neki kondenzatori, mora NP0 ili C0G ali je to sitan kapacitet za "temperature", treba minimalno neki Tantal elektrolit jer su oni najstabilniji po tom pitanju.

Zatim trimer, ah, to zna da UNAKAZI celu spravu, taj baš jedan-jedini koji ima za štelevanje temperature, toliko problema ima sa njim da je to strašno, prvo temperaturnih a mehnički da ne pričam, oni mali plavi više-obrtni, imaju "mehanički offset" u mehanizmu i to recimo čitavih ~45 uganonih stepena, ti okrećeš po malo a to *** se ispod ne okreće!!!

I tako kreneš da podešavaš PID gde recino nemaš blage veze o parametrima sistema koje kontrolišeš, makar njegovu vremensku konstantu koja je tu vrlo bitna, može da se lako promaše 2-3 reda veličina i da te sve to odvede u potpuno drugom pravcu sa računom a ta konstanta je ustvari odnos izmedju mase/površine i Rtd otpora prema okolini/vazduha, dakle sad je umešana i mehanika za temperaturu a još nismo stigli do frekvencije
 
I kao tako se šteluje PID koji je tako osetljiv da kako se približiš ili odaljiš od sprave ono se nešto menja po instrumentima koje si zakačio na to, ali stvarno! 

Neophodno je da se razume logika PID-a i odprilike sve ovo na ovim grafikonima da bi nešto mogao da radiš na tu temu! Uzmi Sysquake ...



Ka to rasčistiš  onda možeš da se posvetiš nekim merenjima, da znaš šta i kako treba da se meri a cilj ti je DIY na napraviš nešto što bi bilo "makar blisko" nekim ožbiljnim primercima o kojima pričamo.

Trenutno nemaš ni jednu referetnu veličinu kod sebe kući ili "komšiliku" sa kojom bi mogao tu nešto da mereš i porediš sa ovim traženim perfomansama, NAPON ZABORAVI ako nemaš 6+ digit HP/Fluke, custom A/D ahhh bolje nemoj.
Temperatura, eeeh, kako to da izmeriš direktno, MORA preko napona!

I na kraju šta je ostalo???
Merenje, tačnije UPOREDJIVANJE frekvencije tog celog sklopa koji pravimo, sa čime?

Sa REFERETNIM OSCILATOROM, koje god frekvencije, odakle ti to?

To je glavni HAK ove priče, GPS!!!

Ima ga skor svaka "online trafika" koji imaju po nekim specifikacijama izuzetno dobre "dugoročne" karakteristike (0.01ppm frequencu stability) dok su kratoračne malkice sporne, ima jitter koji je na žaloš prilično velik reda +/-120ns.

Jedina sprava koja može da "ispegla" taj jitter je LMK i sa njim bi se održala 0.01ppm dugoročna stabilnost dok bi clock-jitter bio skoro POPTUNO ELEMENISAN sa racimo +/-120fs (femto sekunde) RMS jitter !!!

LMK je predvidjen za MASTER clcok u nekom sistemu, čak specifično optimizovana kombinacija za GPS + OCXO, kada ima GPS i stabilan radi sa njim i čisti sve anomalije a ako ga nema prebacuje automatski na HOLD-OVER oscilator tj OCXO ako smo njega stavili tako da se nakon gubitka GPS signala i dalje ima tačna i stabilna frekvencija signala koja "drži vodu" neko vreme.

I taj OCXO kreće da kliza u neku stranu i počinje sve to da odstupa i postoji tačna merka za ta odstupanja koliko su dozvoljena u odredjenim vremenskim periodaima, za neke sprave recimo dozvoljeno je do 1ppm u roku od 3 sata da uredjaj garantuje da neće da ispadne iz dozvoljenog nivoa sinhronizacije i može da radi, posle toga ako i dalje nema GPS mora da prijavi da je u "ne-sinhronizovanom" stanju.

Dakle merenje frekvencije uz pomoć GPS ti je trenitno jedini VEOMA TAČAN mehanizam za DIY da dobiješ rezultate tog nivoa tačnosti da možeš da experimentiše sa svojim i drugim oscilatorima i meriš/pratiš ponašanje.

Pogledaj ove grafike, to je napravljeno tako što sam Black Pill isprogramirao da pokazuje frekvenciju svog oscilatora sa XTAL na pločici povezao preko GPS i 1PPS da merim tu frekvenciju (levi gafik) koju znam koja TREBA da bude pa je zato grafik ustvari pokazuje samo odstupanje koje je DIREKTNO zavisno sa temperaturom PCB koja je tu izmerana preko MCU i njegovog internog temperaturnog senzora!

CELU BLACK-PILL GURNUTI U PEĆNICU (Oven) !!!!

Pa se igraj sa tim ... 

PS: Ko razume ovaj grafikon može praktično da vidi da je održavanje temperature po izmerenoj temperaturi mnogo problematičnije nego održavati temperaturu po izmerenoj frekvenciji!

PS2: Tehnički može da se priključi onaj SC-CUT kristal na BLACK-PILL, on da ti bude XTAL za MCU, radiće sve OK + svi ovi mehanizmi za merenje praćenje i ostalo!!! Druga mu je temperaturna zavistnost, ona može da ide u PID.
Veruj mi ovi obični kristali skoro da ne mogu da se stave u PID jer imaju ovakvu neku zavistnost freq/temp _/\_ i vrh je oko na 25*C, ispod toga je pozitivni koeficijent, preko 25 je negativni temepraturni koeficijent ponašanja kristala, totalni HAOS za upraljanje, to je već sistem drugog reda, mora min 2 PID-a + neki komparatori !!!

PS3: Aletarnativa sa Peltier-ovim elementom, e sa tim možeš da stvarno nateraš XTAL po temperaturi u njegovu optimalnu zonu, i običan i još bolje SC-CUT!
Drastično bolja termodinamika, to rešava mnogo stvari !!!