Me pregunto cuál de los cristales más utilizados en PC tiene mayor estabilidad a corto y largo plazo, en temperatura estable & ambiente de voltaje?
Los cristales que veo comúnmente son:
Primero debe comprender que la estabilidad de la frecuencia está determinada principalmente por factores distintos al cristal. Los cambios de temperatura pueden tener un gran efecto en la frecuencia, por esta razón, cuando se desea una alta precisión, los cristales generalmente están encerrados en un horno de temperatura controlada. Existen muchas variantes , ya que los estándares de frecuencia de alta precisión son importantes para muchas aplicaciones. Los osciladores de cristal de alta precisión generalmente han sido reemplazados por los osciladores bloqueados de GPS y los osciladores de rubidio (ambos relojes atómicos).
De todos modos, volviendo a los cristales, es probable que los de 50-100 MHz operen en modo armado . Entonces, si el circuito desea una frecuencia de 75MHz, el cristal se puede cortar a 25MHz y el circuito está diseñado para operar en el tercer tono. Cuando cualquier oscilador de cristal se está ejecutando en armónicos, cualquier desviación se multiplica por el armónico. Por esta razón, sus cristales de 50-100 Mhz serán menos estables que los otros cristales.
En su PC, la precisión de los demás se ve afectada por muchos factores específicos del sistema, como ¿hay un ventilador de enfriamiento que sopla en el cristal y afecta la frecuencia? Simplemente mover una tarjeta de una ranura a otra podría tener un efecto.
Finalmente, recuerde que generalmente hay poca necesidad de mucha precisión en las PC de hoy. Para el cronometraje, los relojes se sincronizan simplemente a través de Internet con los relojes maestros en cualquier otro lugar.
En los "buenos viejos tiempos" antes del GPS, cuando los osciladores de cristal eran lo mejor que podía ofrecer un jamón, la clave para obtener precisión era zero beat contra un estándar de frecuencia conocido. A menos que tuviera un amigo con un reloj atómico, la mejor fuente sería WWV, la estación de radio de la oficina nacional de estándares. Usted construiría un oscilador de 10 MHz (o de vuelta a ellos de 10 MCPS) y luego sintonizaría la señal de 10 MHz de WWV. Si su oscilador estuviera apagado a 300 Hz, escucharía un tono de 300Hz del receptor. Uno ajustaría el oscilador (utilizando quizás un capacitor de carga variable) hasta que el tono fuera a cero, lo que significaría que el oscilador de cristal estaba en la misma frecuencia de la señal de radio.
Aquí hay una descripción más larga del proceso Cómo calibrar un contador de frecuencia en la forma de un hombre pobre El autor afirma:" Con una precisión de mejor que una diferencia de frecuencia de 0.1 Hertz (10-8) es posible esta técnica ".
Es importante entender que la frecuencia real del oscilador rara vez es la misma que la que está marcada en el cristal, también es una función del circuito y se puede ajustar fácilmente hacia arriba o hacia abajo en un par de KHz aproximadamente. .
Si viviste cerca de WWV, esto funcionó extremadamente bien. Si estuviera a un par de miles de millas de distancia, la frecuencia exacta de la señal recibida no fue tan buena como la que dejó el transmisor. Esta es la razón por la que los relojes basados en GPS que usan señales múltiples (satélites) son mucho más precisos. No es que un satélite tenga una referencia de frecuencia mejor que WWV, es una función de la propagación de las ondas de radio (distorsión de fase, etc.)
Uno podría repetir esta calibración de ritmo cero a intervalos regulares (por ejemplo, una vez al mes o una vez a la semana, según la precisión deseada). La estabilidad a largo plazo de incluso los mejores osciladores basados en cristal no es tan buena. Cuando conseguimos bucles bloqueados de fase barata, fue posible construir un oscilador que estaba "bloqueado" a la señal de WWV. Aún mejor fue la llegada de los circuitos digitales, los filtros kalman, etc., que combinaban la mejor estabilidad a corto plazo del cristal con la estabilidad a largo plazo de la señal de radio. Esto ha llevado a $ 20 relojes digitales que cuelgan en la pared y obtienen su calibración de WWV.
Volviendo a los cristales excedentes extraídos de las computadoras, aquí hay un artículo que muestra un circuito que usa uno y compara su rendimiento con un OXCO comercial que se usó por un par de dólares. oscilador sincronizado DCF77 No es sorprendente que el excedente de la unidad fuera mejor.
Con el OXCO homebrew completo funcionando lo suficientemente estable, se realizó una prueba Hecho para compararlo con el OXCO 'comercial'. Bastante decepcionante resultado (aunque no es realmente una sorpresa): el OCXO 'comercial' venció al estabilidad del oscilador 'hecho en casa' por una década (o incluso más).
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Probablemente sea mejor que busques un OCXO pre-construido para construir un oscilador GPS disciplinado, en lugar de comenzar desde un cristal desnudo. 10MHz es la frecuencia estándar que se utiliza para esta aplicación, y desviarse de ella le causará un mundo de dificultades.