Osciladores de alta estabilidad (no cristalinos)

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¿Hay osciladores de alta estabilidad, que no estén basados en cristal, dado que la temperatura es estable hasta 0.01 C y el voltaje hasta 0.001V?

¿El oscilador basado en LC podrá mostrar un rendimiento comparable al de los cristales en tales condiciones (probablemente en variantes extrañas como LC-opamp-LC-opamp-LC-opamp ... para que se recupere cualquier pérdida de energía en cada etapa y estamos obteniendo un ancho de banda más estrecho)?

El precio no está limitado aquí, hasta cierto punto (por lo tanto, los relojes atómicos nuevos están por encima del presupuesto, pero 100 $ para peltier / oven & parts is ok).

Desde mi punto (ingenuo) parece que debería ser posible lograr un mejor corto & Estabilidad a largo plazo que con cristales ...

    
pregunta BarsMonster

3 respuestas

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La construcción mecánica magnífica del inductor es un factor importante. Consulte el informe checo de Tesla que se cita a continuación para obtener consejos específicos.

Si puede rastrear este 1941 [!!!] original y / o los muchos derivados basados en él usando los circuitos de "válvulas" y "estado sólido", probablemente encontrará circuitos con un rendimiento tan bueno como el que pueda obtener. .

"E. O. Seiler," Un oscilador de acoplamiento de electrones de baja C, "QST, noviembre de 1941."

Un circuito basado en el trabajo de Seiler se publicó en QST con, creo, un título como "Una roca sintética" o "La roca sintética. (Roca == cristal).

Una referencia notó que la salida del oscilador fue diseñada para ser conectada a un zócalo de cristal y cuando se usó a, por ejemplo, 12 MHz para proporcionar la frecuencia de referencia para un transmisor de 2 m, banda etre (144-148 Mhz), produjo una señal que fue estable a cero tiempos durante horas en comparación con una unidad de prueba controlada por cristal. Cero latido estable significa que la deriva está dentro de unos pocos Hz como máximo, de lo contrario se oye un "rumor" cuando las dos señales son heterodinas.

No hablo ni leí croata y la gárgola tuvo un mal día, pero creo que los circuitos a continuación se basan en las ideas de Seiler. Consulte páginas 147-148 aquí . La traducción al inglés (a menos que usted lea croata) parece valer la pena. Muchos otros circuitos relacionados allí también. Estos pueden provenir del "W8PK & W3EB" de EE. UU.

Tenga en cuenta que estos dos circuitos NO se ven demasiado especiales. Creo que una parte importante del "truco" está en la carga relativa (falta de) del circuito sintonizado.

This menciona la roca sintética De paso, con aprobación.

¡Valioso aunque viejo!

Recursos para comprender los osciladores {2003} - con referencias a MUCHO material más antiguo.

Busca referencias de Seiler.

Los siguientes son de la referencia anterior -

E. O. Seiler, "Un oscilador de acoplamiento de electrones de baja temperatura", QST, noviembre de 1941.

  • Describe el circuito que D. Stockton, ARRL Handbook, 1995+, pág. 14.14, llama erróneamente "el circuito original de Colpitts ... ahora a menudo denominado Colpitts sintonizado en paralelo ..."

W. B. Bernard, "Aumentemos la estabilidad de la VF.O.", QST, octubre de 1957.

  • Sugiere utilizar un triodo de cátodo con conexión a tierra con un búfer separado en lugar del circuito de pentodo acoplado a electrones. También sugiere utilizar el circuito de Seiler o Colpitts con el mayor valor disponible de ajuste del condensador variable en lugar del circuito de Clapp con un bajo valor del condensador de ajuste.

J. Vackar, "Osciladores LC y su estabilidad de frecuencia", Tesla Tech. Informes, Checoslovaquia, diciembre de 1949.

  • Discute el diseño mecánico de los circuitos de sintonización, presenta un análisis general de los circuitos del oscilador y su sensibilidad a los cambios de las capacidades internas de las válvulas (tubos de vacío). Revisa los circuitos existentes, incluyendo Gouriet-Clapp, Seiler y Lampkin, comparando su dependencia de la amplitud en la frecuencia y, por lo tanto, el rango de sintonía útil. Describe en detalle el proceso de diseño del circuito al que nos referimos comúnmente como el oscilador Vackar, que tiene un mayor rango de sintonización. Luego continúa describiendo una ligera variación con un rango de afinación aún mayor. Este último circuito, que nunca he visto en otra parte, lo describe como un compromiso entre el primer circuito de Vackar mencionado y el debido a Seiler.

1949 original del informe anterior en checo. Superb] [( enlace )
 Comienza con una descripción de los requisitos mecánicos para una alta estabilidad.

J. K. Clapp, "Osciladores LC de frecuencia estable," Proc. IRE, agosto de 1954.

  • Muestra que los osciladores Gouriet-Clapp, Seiler y Vackar tienen una estabilidad de frecuencia equivalente dado el mismo resonador Q. Se diferencian solo en cuanto cambia la amplitud de la oscilación cuando están sintonizados. Los tres circuitos son útiles en rangos de frecuencia de 1.2, 1.8 y 2.5 a uno, respectivamente.

Lo anterior sugiere que el oscilador Vackar es potencialmente más útil.

Ver refs aquí

    
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Para un presupuesto de $ 100, podría crear fácilmente un estándar basado en GPS. Por ejemplo, Un estándar de frecuencia derivado de GPS simplificado .

Este proyecto en particular tiene una precisión medida y el autor afirma: "He realizado observaciones durante varios meses y he llegado a la conclusión de que la década 10-10 (de 10-10 a 10-9) es una expectativa razonable de este sistema. "

Este es un proyecto elaborado en 2006 y no está optimizado para la estabilidad.

Otra opción es un oscilador barato que usa un bucle bloqueado en fase (PLL) vinculado a una señal de radio recibida de WWV u otra autoridad nacional. Su estabilidad a corto plazo no es tan buena, pero su estabilidad a largo plazo es probablemente tan buena como la que obtiene. Así es como funcionan los "relojes atómicos" que ve en la tienda por $ 20-30 (el tipo que cuelga en la pared y muestra la hora).

Como nota aparte, usted declara que "los nuevos relojes atómicos están por encima del presupuesto". Eso es cierto, pero podría recoger uno usado por aproximadamente $ 50-60.

    
respondido por el JonnyBoats
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Hay osciladores MEMs, resistentes a los golpes del orden de decenas de miles de G's. Por ejemplo, consulte enlace

    
respondido por el user3812

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