Хочу поделиться очередной новой своей конструкцией. Это GPS эталон-компаратор частоты. С помощью этого прибора можно проверять и калибровать частотомеры, осциллографы (развёртки), калибровать стандартные опорные генераторы 5 и 10 MHz. На выходе прибора так же можно получить ряд эталонных частот: 0.25; 0.5; 1; 2; 4; 3; 6; 8; 12; 16 MHz. И эти же частоты делённые на 10. Точность эталонных частот судя по данным из литературы по GPS сигналом не хуже 10 в -12 степени.
Ну а теперь не много пред истории. Где то в конце 2013 года я сделал приёмник-компаратор на частоту эталонного передатчика 66,6666 KHz. http://www.qrz.lt/ly2bok/Rusian%20va...t/Standart.htm Всё меня удовлетворяло, но вот года два, как на частоте 66,666 KHz постоянно стали появляться помехи в самый не подходящий момент от всякой не качественной бытовой техники. Ни какие "танцы с бубном" и с магнитной антенной не помогали. Стал искать информацию по GPS эталонам. Всё красиво и хорошо в приёмниках которые мне попадались, кроме того что они привязаны к компу (нет автономности) или время готовности после включения доходит до 24 часов! Меня это не устраивало. И вот мне повезло, наткнулся на этот сайт https://www.eddy.com.ua/archives/149 Там описан GPS приёмник-эталон частот, и даны прошивки к контроллеру. Полностью автономный (не привязан к компу), время готовности максимум несколько минут. Пока приёмник не захватит сигнал со спутников. Хочу выразить огромную благодарность автору Eddi за его конструкцию!!! Взяв за основу этот приёмник, я его несколько видоизменил, чтобы можно было использовать это приёмник не только как источник эталонных частот но и как компаратор для поверки и калибровки стандартных опорных генераторов 5 и 10 MHz.
Теперь по схеме. Схема достаточно проста и не требует особых пояснений. Сразу хочу отметить, что в качестве GPS приёмника надо использовать модули NEO-7M, NEO-7N или NEO-8. С модулем NEO-6, могут быть проблемы при формировании сигналов выше 4 MHz.
Печатную плату не разводил, собрал на макетке. Корпус применил от какой то раздолбанной СБ станции, что попалась под руки.
Антенну я применяю активную, выносную с магнитом, кабель 5 метров. Так удобней. Цепляю антенну за карниз окна, окно выходит на юг, и ни каких проблем.
В качестве индикатора в режиме компаратора, я применяю цифровой осциллограф, но можно и аналоговый. На вход "У-1" подаём сигнал с выхода Х2 (по схеме).
На вход эталона 5/10 MHz (Х1) подаём сигнал с выхода поверяемого генератора 5 или 10 MHz, переключатель Р2 переключаем в соответствующее положение, с выхода "синхр" сигнал подаём на второй вход "У-2" осциллографа. Осциллограф синхронизируем от канала "У-2". Развёртку устанавливаем 500ns/дел.
На выходе эталона устанавливаем частоту 2 MHz, переключатель Р1 эталона в положение fx/10.
На экране осциллографа наблюдаем картину.
Нижний сигнал (голубой), это сигнал "синхр.", верхний сигнал (жёлтый), короткие импульсы, это эталонный сигнал. Этот сигнал (короткие импульсы) будут дрейфовать по экрану в лево или в право, со скоростью в зависимости от точности установки поверяемого генератора 5 или 10 MHz. Если импульсы дрейфуют в право, частота выше, если в лево ниже. В идеале импульса должны стоять на месте, но так на практике не бывает. Для определения погрешности установки частоты поверяемого генератора надо засечь время в течении которого импульсы переместятся точно на один период следования. Это удобно сделать в цифровом осциллографе включив режим дисплея "послесвечение вкл."
На этой картинке мы видим что импульсы переместились в лево почти на пол периода. Зная время за которое импульсы сместятся ровно на период, мы можем посчитать отклонение частоты поверяемого генератора от эталона. Посчитать можно по формуле
0.001:(сек.*200)=пог решность.
Где: сек. время смещения импульсов на период
200 частота сравнения KHz
* знак умножить
На пример, время смещения в лево на период 10 сек. тогда 0.001:(10*200)=0.000 0005 Что соответствует -5*10 в -7 степени.
Если использовать обычный осциллограф, то сигнал с разъёма Х2 (по схеме) подаём на вход "У" а сигнал синхр. на вход внешней синхронизации осциллографа. Осциллограф должен быть в режиме внешней синхронизации. А дальше как описано выше.
Если нам нужно получит на выходе калибратора одну из эталонных частот, то переключатель Р1 устанавливаем в положение fx/1. Частоты выбираются кнопкой "выбор MHz". Частоты переключаются последовательно по кругу. Сигнал снимается с разъёма Х2.
Вот такая получилась конструкция.