小玩铷钟

wgsd

      节日期间没事，翻出来睡大觉的铷钟5680A，想了结对其一点点的不悦。这块双标签铷钟购于2011年，只为校准当时手中的一款自制频率计。用的还是蛮好的。后来有了RACAL-DANA1992和2013年5月初购的GPS驯服钟，发现5680A有+0.010Hz到0.011Hz的误差（由于当时还不太会使用1992的时间间隔测量，所以没能对其误差进行深一步的测量）。于是总想把这个误差调小，但又不知从何处下手，调整侧面小孔内的可调没有任何反应，网上搜索也没能找到可行的办法。但是，了解到了调整“C”场电压可校对频率。
      去年曾经解开标签将其从壳中取出，分别调整了内部的可调电阻。但对输出频率均无影响，只好各其复位作罢。
      这几天没事就把它再次拆开（这次没那么幸运，小标签扯断了一半），探个究竟。小孔位置的可调端电压2.495V，无论怎么调整对频率没有任何反应，延线路发现它可能是模数转换芯片参考电压调整用。在它旁边的可调中点电压2.898V，当调整到低于2V和高于4V时频率失锁。板上较远处恒温晶振旁还有一个可调，三端均无电压，调整频率输出也无反应，估计是与电容串连用于晶振频率或负载调整的。再没发现如何可调部件(不包括晶振旁的两个可调电容)，看来直接用板上元件微调输出频率已不可能。
      进行到此总不能总是以失败告终吧。因为同款铷钟有的版本介绍微调频率可调整“C”场电位器或数调，说明肯定能调，只是该版本没有设置调整电位器而已。那么就顺着“C”场线圈找找看。
      经测量“C”场线圈线路走向，发现一端经一个270欧电阻接在一块像是四运放的芯片的第7脚，一端接在6脚，7脚电压在2.6V左右（应是运放输出端），试着在此端对地接入一个2.2K的电阻，改变其负载，频率一下增高了20mHz，频率变就好办。那就看看它的控制端（应该是5脚）。该块的5脚经一个120K的电阻接地和一个120K的电阻接入6脚与电源的分压点， 此点还连接一只像是场效应管的输出端，不管它了，反正是控制电压的参考端。接着在其5脚对地并接一个220K电阻串接的200K多圈可调，频率果然产生了变化，但仍为增高。于是将其对地并接改到对上端电压参考端，频率终于降下来了。经调整并连电阻在330K时频率为10.000,000,000Hz，可调转6-7圈，阻值变化约20K，频率改变1mHz，步进很小，调整很方便。就这样开壳通电1小时后，用1992的时间间隔测量了几个小时，基本在70分钟左右过零，很有规律的每分钟变化约1.5%，比GPS少不到0.25mHz，即计算值约9.999,999,999,8Hz。
      因为频率计显示精度问题，进行更精确测量，用时间间隔测量非常耗时，而且也不想在壳上开个孔来安装可调电阻，就随便找了个330K的贴片电阻，并焊在板上120K电阻上。装壳上电1小时后，又校核了几小时，频率计算值约为9.999,999,999,7Hz，这样少低点为日后老化留点空间。其实铷钟的老化非常小的，本人2013年首次GPS测量到时隔两年的此次测量，只察觉好像有0.5mHz左右的变化。总之铷钟的老化、长稳、及开机重现性，的确是最好的双恒温槽的高稳晶振也没法比的。因此，它是一款难得的快速、方便、精确的频率源。
      由于对铷钟并不了解，不知此方法是否合理，因此不希望坛友随意改动，只供出于探索好奇的朋友共同取乐。

ray2003

我也有个双标签的5680A，哪天也玩玩。不过频率计是9位的，内部晶振是恒温晶振，精度比铷钟低，怎么破？

coneyhe

这个乳中还不错，年前买了一个。也挺便宜的

bg7tbl

这款FE-5680A可通过软件调整输出频率，发送指令就行了。国外网站有资料和软件！

bg7tbl

All commands have the general format [cmd] [lenght_lsb] [length_msb][xorchecksum] [data] [data] ... [data] [data xor checksum]        6.1 READ CURRENT OFFSET:  2D 04 00 29                            sample response:  2D 09 00 24 FF FF FE C8 36              This command simply returns the current offset value. In thisexample it shows offset of FFFFFEC8, which is equivalent to -312 (this unithad to be slowed down by 2.1E-10 to match my GPS trained reference).           6.2 SET TEMPORARY OFFSET: 2E 09 00 27 aa bb cc dd cs (aabbccddee isthe 32-bit word to write, cs is the xor of aa,bb,cc,dd)              no response is given to this command, use 2D command toverify. Value is lost on power cycle.               Example command: 2E 09 00 27 FF FF FE C8 36         6.3 SET PERMANENT OFFSET: 2C 09 00 25 aa bb cc dd cs (same as 2Ecommand but also writes to EEPROM so survives a power cycle)     One would use the 2C command during a calibration (EEPROM life is 100kcycles), and use the 2E command for uses like a GPS-trained reference.

bg7tbl

软件调节频率协议。

海湾大桥

加关注

diodes_1

前来学习的~

hu_lin

楼主好像玩复杂了

shunzi3

这个应该是可以用软件调整的，你应该好像有点复杂了！

wgsd

谢谢楼上各位的指教，本人没能找到数调软件，网上是有软件调整的报道，线路板上也查到了连接8,9脚的串口位置，但网上也提到可模拟调整，在没有软件和不会软件操作的情况下，感觉还是电位器调整方便直观，由于本人知识面非常低，因此也很少敢在网上探讨，多时是来学习的，拜请那位能来个指导教程让不会软件操作的网友收益，谢谢。

老兵1234

楼主的探索精神可嘉。频率计太弱了，最有个12位的，调整起来就方便多了。

ahhui

楼主动手能力很强，祝贺成功修复。这个钟我也有一个，目前误差在3E-10，即3mHz的样子。

ahhui

老兵1234 发表于 2015-5-5 20:12
楼主的探索精神可嘉。频率计太弱了，最有个12位的，调整起来就方便多了。

这个1992还是很经典的分辨率到纳秒的频率计的，可以溢出2位到11位，性价比很高。而且有三个通道，并有很多数学运算功能。

老兵1234

ahhui 发表于 2015-5-5 21:39
这个1992还是很经典的分辨率到纳秒的频率计的，可以溢出2位到11位，性价比很高。而且有三个通道，并有很 ...

是这样，学习了。频率计的时间基准来自哪里，GPS时钟吗？

ahhui

老兵1234 发表于 2015-5-6 07:16
是这样，学习了。频率计的时间基准来自哪里，GPS时钟吗？

老兵老师客气了。看照片上的样子，频率计的外部基准灯(EXT)是亮着的，像是接在上面的PICOSYNC的驯服钟上——驯服钟出去的那根黑色电缆。