Si5351 VFO/BFO

[mikikg]

Napokon sam odradio stvar koju veoma dugo čekam da probam jer sam morao da imam evo da vidite kakve preduslove : )

Zamenio sam oscilator kristal sa još manjim TCXO oscilatorom od 26MHz i preko jednog 1n2 NP0 kondenzatora povezao na "Xa" ulaz od Si5351, TCXO radi na 1.8V (1.5mA) i dok nisam našao taj 1V8 stabilizator koji može da se nekako uglavi nisam mogao to da pokrenem.

Kada sam pokrenuo, dobro je što je uopšte proradilo i to je proradilo tako da "zakucava na mestu", "bezobrazno dobro" radi, radi tako da je 26.000000MHz ispisao tačno u Hz na Fluke, fantastično, nema kalibracije, ne mogu da upišem u programu preciznije od 1Hz frekvenciju za kalibraciju, merio sam i sa 10s vremenskom bazom u 0.1Hz, drži se frekvencija u okviru +/- 0.05PPM na sobnoj temperaturi!

Taj TCXO, AVX/Kyocera KT2520 serija je deklarisana za 0.5PPM u punom temperaturnom opsegu i to je za ovako sitnu komponenti i ceo ovaj sklop odličan rezultat.
Što ovi ne napraviše lepo to na pločici a pričam godinama nego moram da radim ovo

PS: Na ovoj PCB ima mesta da se uglavi i jedan 8-pin mikrokontroler, to se stavi na I2C bus i dve RX/TX linije ka MCU za konzolu i ćao, može da ide u kutiju za Oven i da to postane OTCXO!

[savan]

Kako bi se pokazalo kao zamena kristala u nekom DAC projektu? Bas zanimljivo ovo sto radis

[mikikg]

Treba probati,ovo je zgodna varianta da se dobiju specifične frekvencije koje su potrebne za DAC + moze da bude master (WORD) clock za ceo setup da se izbegne desinhronizacija.
Da li će to dovesti i do manjeg faznog šuma treba probati, bolje je od običnih kristalnih oscilatora ali je pitanje za poredjenje sa High-end modelima oscilatora koji nemaju PLL nego fundamentalno rade na tim osnovnim frekvencijama.

[mikikg]

Sa ovom mojom doradom oko spoljnjeg ulaza sa TCXO ka Si5351 na Xa pin, zanimljivo je spomenuti da je sada Xb pin slobodan tj tu je sad bufferovan izlaz sa ulaza, šta udje to i izadje i to je lep zgodan pin da se direktno ugura u MCU koji se tu predvidja što je isto tek sjajna varijanta jer je i MCU tako sinhronizovan i stabilan sa frekvencijom, na primer običan sat (RTC) može da se napravi i da ima tačnost reda 2-3 sekunde na godinu dana što je reda 1000x bolje nego klasike za RTC sa onim malim 32768Hz kristalima koji pak troše reda 1000x manje struje tako da sve ima svoje ... : )

[savan]

Stvarno interesantan ic. Reci mi, vidim da ima 3 izlaza? CLK0, CLK1 iCLK2, dali moze da se podesi da daje tri razlicite frekvencije? Recimo ovo bi moglo da zameni 3 kristala na Amanero kombu, problem je mozda sto ova plocica ima 3 pina po izlazu dok kristal ima 4 pina, dali bi ovde nekako moglo da se nadomesti i cetvrti pin po svakom izlazu, mislim da je ENABLE pin u pitanju. Mozda iskoristiti gpio mikrokontrolera da opanasa ovaj cetvrti pin, recimo neki pic12f1840 pa ga programirati ujedno i za komunikaciju sa Si5351 a ujedno pic moze da bude u i2c slave modu za jos dodatnih kombinacija i zelja

[mikikg]

Da, taj Si5351A ima 3 izlaza i svaki moze posebno da se podesi sa različitom frekvencijom.
Postoji i veci model Si5351C koji ima 8 izlaza ako ti treba.
Sa dodatnim MCU to moze da se mućka kako god ...

[mikikg]

Vidim taj Amanero ima XMOS i par oscilatora:



Hmm, to su nezgodne frekvencije, "opasne frekvencije" : ) vrlo specifične za DAC-ove, tu treba da ide fiksni oscilator sa što manjim faznim šumom bez PLL-a i to je generalno sve vrlo problematično i zahtevno i opet ne garantuje sinhronizovan rad sa ostatkom sistema ...

Jedino pismeno rešenje je upotrebiti WORD clock distribuirani sistem za sve Audio sprave u lancu, dakle postoji jedno mesto gde se generiše stabilna potrebna frekvencija i to se onda distribuira od sprave do sprave, sve ozbiljnije psrave imaju WORD clock ulaz i to je najbolje rešenje, sve je sinhronizovano, nisu potrebni bufferi i re-clocking koji se koriste zbog problema sa sinhronizacijom i generalno je tako sve na svom mestu.

U ozbiljnim metrološkim laboratorijama na primer postoji isto tako jedno centralno mesto gde se generiše super-mega-stabilna frekventna referenca preko Ceziumskih satova/oscilatora koji daju tačno 10MHz frekvenciju i to se posle preko BNC i koaksialnih kablova i distributivnih pojačavača razvlači po celoj zgradi i svaka kanceliraija ima pristup tom izvoru da koriste za razne sprave, sve imaju uglavnom 10MHz referentni ulaz i tako se to radi na propisan način.

[savan]

Amanero koristi 3 komada, jedan za Xilinix i dva za CPLD, pa po potrebi ukljucije onaj kristal koji je najpribliznije deljiv sa 44.1k ili 48k, i tu nebi mozda mogao da ide world klok jer nebi mogao precizno da bude podeljiv sa ovim frekvencijama od 44.1k ili 48k zato ima dva komada pa po potrebi ukljucuje onaj koji je idealno deljiv. Ja bi to probao odraditi, jer ovi oscilatori sto su na Amaneru svi su 20ppm sto nije nesto ekstra, kod mene na mom sam pravio sa SCTF koji su isto 20ppm i to lepo radi al bas lepo. Voleo bi da probam sa Si5351A sto da ne kad vec daju 0.5ppm, tvoja slika i merenje potvrdjuje ekstra preciznost, ovo bi mozda moglo da zameni sva tri oscilatora Imas li kakvu shemu i modifikaciju da podelis sa nama?

[ddanijel]

ja koliko kapiram Si5351A ne daje iz neba to nego je opet i on "oslonjen" na xtal tako da ne kapiram cemu odusevljenje sa 0.5ppm kada za to nije zasluzan Sixxx nego referentni xtal ? Ili sam nesto propustio na casu ?
Kako ste krenuli sa dac-ovima vi najbolje u pricu da uvedete i sync sa gps u svrhu korekcije i tacnosti
http://sq1gu.tobis.com.pl/index.php?opti...Itemid=121

[savan]

U pravu si skroz, jedina mana mu je sto je zavistan od referentnog kristala

[gorankg]

Mali izvod iz datasheet-a:

"The Si5351A generates up to 8 free-running clocks using an internal oscillator
for replacing crystals and crystal oscillators.
The Si5351B adds an internal VCXO and provides the flexibility to replace both free-running clocks and
synchronous clocks. It eliminates the need for higher cost, custom pullable crystals while providing reliable operat ion over a wide tuning range.
The Si5351C offers the same flexibility but synchronizes to an external reference clock (CLKIN)"

[savan]

Gledam na Mouser, Digikey i nema bas neki neki izbor sto se tice kristala recimo ovog od 20.5972MHz, najbolji sto moze da se kupi u rangu jeftinijih i koji nisu diskretni je u rangu +-10 ppm, verujem da mogu dobri rezultati da se postignu za male pare sa ovim sto je mikikg opisao u ovoj temi, recimo ima kristala od +-0.25ppm koji nisu skupi i oni bi mogli da se upare jako dobro sa ovim sto je mikikg uradio, recimo da se dobije 22.5972 u rangu neka bude i +-5ppm cini mi se da je opet bolje nego neki kristal. Dobra stvar sto bi mikrokontroler mogao da se postavi u i2c slave mod pa da bude jos jedan u nizu komponenti kontrolisanih preko i2c linije pa tako i mogucnost da se fino podesava frekvencija po potrebi u svakom momentu. Meni je ova tema ozbiljno zanimljiva

[mikikg]

@savan
Dobiješ od mene jedan komad ovih TCXO 26MHz što imam, uzeo sam odavno 10 komada po nekoj bagatelnoj ceni jer su bili Obsolete ...
Imam i PCB sa Si5351 ako hoćeš da to spojiš, nabudziš i probaš ....

Si5351A koliko znam njemu odgovara 25-27MHz ulaz, van tih granica verovatno ne garantuju specifikaciju a verovatno će da radi ...

PS: Konačan ekperiment treba da bude sa 10MHz ulazom u Si5351A, da vidim da li će da radi uopšte i da vidim kako će da radi ako proradi

[savan]

Si5351C mi je interesantan jer moze da se upari sa nekim low ppm kristalom, dok B i A su vec ispod nivoa sta moze da pruzi ovaj C koji zavisi od eksternog kristala od koga zavise i ocekivanja . Nebi se igrao jos uvek sa tim jer imam toliko zapocetih stvari da nemam vremena za ovo, hvala u svakom sluvcaju! Cudi me da jos uvek niko nije dizajnirao jedan referentni audio klok ovde na forumu pored ovoliko kvalitetnih tema.

[mikikg]

A kako radi Morion MV89A 10MHz na koji je povezan Fluke?

Kalibrisan je jednom pre 7-8 godina preko GSM mreže (August 2014), proveravao sam par puta, radio preko UPS neprekidno, ma to ne mrda odatle, zakucano zakucano da nema dalje sa tom tehnologijom, samo Rubidijumski i Ceziumski oscilatori su bolji od toga ...

Dakle sad je poenta tu ubaciti ovaj Si5351 da mu ulaz bude tih 10MHz i onda smo pobedili

[savan]

E to! Jesi probao kako Si5351C reaguje temperaturno, da mu das malo reflow sa daljine cisto da vidis dali menja vrednosti

[mikikg]

To je to, čestitam momci, ovaj Si5351 može da radi i sa 10MHz ulazom.

Konkretan primer, povezao sam izlaz sa OCXO 10MHz na Fluke i na Si5351A kome sam setovao probnu frekvenciju 3.650MHz, izmenio program da kalibracija bude 10MHz (SI5351_CALIBRATION = 10000000) i PLL je to odradio sa 0ppm greškom što potvrdjuje i rezultat na Fluke koji je tačan u 0.1Hz sa 10s vremenskom bazom jer dele istu referencu.

[mikikg]

Evo zamene za kristale

[savan]

Svaka cast! Dali bi kristal mogao da se poveze na CLKIN pin, kako to odraditi?

[mikikg]

Stvar je prosta, kristalne oscilatore uglavnom prave sa jednim logičkim inverterom, i spoljne i unutar IC-a prave na isti način, Xa kod Si5351 je Hi-Z ulaz, Xb je Low-Z izlaz, potpuno isto je i kod ostalih IC-ova, i taj Xilinx isto tako radi.
Čak i ovi pulling kondenzatori mogu da se uključuju/isključuju preko SW i da se bira 0, 4, 8, i 12pF vrednost, kod spoljnjeg ulaza bi trebalo da se isključe.



Za povezivanje na sledeći stepen ispred ulaza je dovoljno postaviti jedan redni kondenzator >=1nF i tu dovesti signal reda >=0.7Vpp da bi aktivirao lepo ulaz logičkog invertera i to bi bila cela varijanta.

Ako se koriste koaksialni kablovi i konektori za udaljeno povezivanje kao u mom slučaju (nisam odradio) treba da se tačno kod konektora terminira sa 50Ω otpornikom ka GND jer je to nazivna impedansa kablova i konektora pa onda ide redno kondenzator za sledeći stepen.