给RACAL-DANA 1992 频率计换个晶振
1992频率计是款非常不错的多功能ns级的频率计,但因其晶振配备版本较多,特别是配备温补晶
振的机器,使其性能大打折扣。本人的1992就是温补晶振,在进行较准确的多位测量时,后面低位数
的跳动让人的心情也随之跳动,使你无法分辨是仪器还是被测信号在跳。当然使用铷钟输入做标准时
基还是很爽的,但总有些不太方便,于是,还是决定给它换个高配恒温晶振。经过一凡搜索对比,最
后锁定莫里恩的双恒温MV180晶振,这是一款指标非常高的晶振,其性能远超越1992原配的最高版本
的恒温晶振配置,拆机品价格在90-100元左右,还是很超值的。
MV180到手后先测了下其工作电流,电源电压12V,初始电流小于200mA,很快边降到130mA左右
,功耗还是不大的。因为该晶振为12V供电,因此不能直接接入原机晶振供电处,所以还的另想办法。
1992供电部分为正负11.2V和正5V、负5.2V,但正负11.2V整流滤波电容仅为680uF,怀疑其变压器绕
线也不会大,而正5V整流滤波电容是10000uF,负5.2V整流滤波电容是4700uF,并且正5V是该机的主
要供电处,因此正5V与负5.2V绕组的线也会较粗,会有一定的富裕量,就选择正5V和负5.2V了。经实
际测量,电源电压220V时,该两处滤波电容输出电压为14V,机器备用时16V,正好经过一级稳压供给
晶振。考虑电压的稳定性和使稳压IC工作在线性区,这里选用LM317稳压集成,使其输出11.5V,这样
即保正了晶振的供电范围,又保正了LM317的输入要求。
方案确定后,将LM317和晶振等固定在线路板上,再将线路板固定在大小几乎相同的一块铝板上,
并将LM317经绝缘固定在铝板上以利于散热(实际热量甚微),最后将铝板固定在机箱框架侧面(见附
图)。将上述整流滤波电容输出电压连线到新增线路板输入端子,将晶振输出地端经一0.1uF电容接至
原机晶振输出插座地端(不可直接与原机地相连),再将晶振输出端经一2200P的电容到原机晶振插座
10MHz端,晶振频率调整端接一1K的多圈可调电阻,可调电阻上下端匀经一个4K电阻分别接入晶振地端
和调整电压输出端即大功告成。
该机变压器最大功率说明书为35W,本机实测消耗功率16W(不带GPIB卡),加入MV180晶振实测
消耗功率18W,经过28天的连续通电,变压器只是有点微温,仪器一切正常。
通过MV180的加入改造,该机性能大增,最末位数0.001Hz也非常稳定。经与铷钟对比,开机3分
钟内即可稳定9.9999999 ,30分钟稳定9.99999999 ,4-5小时稳定10.000000000 ,这个测量结果是在
仪器连续通电3天后,对比铷钟调至10.000000000 ,再断电几小时后,开机通电的测试数据。因为老化
原因,要进行0.001Hz的精确测量最好先和铷钟对比一下,看看老化飘动偏差,以便测量时抵消偏差数,
或用铷钟做外基准测量。
MV180晶振老化参考:由于没经验,第一次上机通电十几分钟就调至10.000000000 ,3天后飘至
接近10.000000004 ,随后每天记录,10天飘至10.000000009 ,到28天飘至10.000000016-17 ,既10
天后每天老化率接近0.0005Hz,很有规律的线性飘移。经过实用这个晶振性能还是很好的,各相指标
均小于其标定的数据。 |