Rubidium
Jak se říká "Přišla bída na kozáky" a já potřeboval zdroj přesného kmitočtu a tak jsem konečně sáhl na rubidiový normál , který jsem měl připravený v šuplíku. Proluxoval jsem internet a načerpal co nejvíc informací. Úpravu jsem měl hotovou už dřív a tak jsem jen provedl kontrolu a začal jsem pracovat na mechanice. Zvolil jsem poměrně "Těžkou " konstrukci.
Je robusní a zvládne i dost velké teplo. Na samotný normál jsem přišrouboval chlazení a v krabici byly dva větráky - jeden sací a druhý výfukový. Teplota rubidia se má pohybovat kolem 56 st. C. a tak jsem vyrobil termostat který ventilátory řídil. Nakonec jsem sací ventilátor odšrouboval a chlazení je naprosto v pořádku díky velkému chladiči a ventilátor se točí jen mírně.
Zdroj musí být dimenzovaný na 2A a tak vyšel dost velký. Přesto se vyskytl drobný problém. Výkon který byl potřeba uchladit na zdroji ( 10W ) představoval vlastně největší zdroj tepla. Nelíbilo se mi to a tak jsem tam zabudoval step-down zdroj na 15 V. Ten se nehřeje. Doporučené napětí je v rozsahu 15-18 V. Pracuje to (můj kus) od 14 V do 18,5 V potom to nepracuje. Nastavil jsem 14,5 V a velká spokojenost.
Výstup je krásná sinusovka a tak jsem ještě vyrobil tvarovač na TTL. Velmi jednoduché zapojení s 74ALS14.
Zapojení je z internetu
1.
Výrobce:
FEI
2.
Model
FE-5680A
3.
Konektor:
DB-9M
(samec)
pin
1:
+
15V
vstup
(1.7A
max
při studeném
startu,
0.6A
typ
po zahřátí
)
pin
2:
GND
(15V
return)
pin
3:
LOCKn
(low
=
zamčený,
high =
odemčený)
výstup pro LED
pin
4:
+
5V
vstup
(80
mA typ.)
[pro některé
typy není potřeba! ]
pin
5:
(signál)
GND
pin
6:
1PPS
(asi
1us
pozitivní
impulz
každou sekundu)
pin
7: NC
pin
8:
RS-232
RX
(přijímat
příkazy do
jednotky)
- úprava
pin
9:
RS-232
TX
(jednotka
posílá
odpovědi
na
PC)
- úprava
Piny 8 a 9 se připojí k desce děliče a připojí se přímo na RS232 v PC. připojení je na konektor J2:
1 GND na pin 5 female 9-pin Sub-D
connector
2 TXD RXD na pin 2 on a female 9-pin Sub-D connector
3 RXD TXD na pin 3 on a female 9-pin Sub-D connector
4 +5V nezapojeno
5 +5V nezapojeno
Programování je dost samostatná kapitola. Nejlepší a nejspolehlivější je programovat to z terminálového programu. Já jsem použil Hyperterminál který je součástí windows.
Konfigurace
terminálového programu
: otevře se COM
port,
na který
jsme připojili
kabel.
Nastaví se
terminál
na
9600
Bd,
bez parity,
8
datových bitů,
1 stop
bit
a
bez řízení toku dat.
Ujistěte se, že
váš
terminálový
program
je nastaven na
výstupu
CR /
LF
při
stisknutí klávesy Enter.
Referenční frekvence
je dána
R
=
xxxxx
odpovědi na příkaz
"S",
které jste zadali.
V terminálovém programu zadáme "S" a vrátí se nám nápis : R=50255057.012932Hz F=2ABB504000000000
Struktura
příkaz pro
nastavení frekvence
je
F
=
ABCDEFGH
(+
Enter).
ABCDEFGH
je
4-byte
hex
slovo,
jako je například
32AB56DF.
Výstupní
frekvence je
dána:
N
/
(2
^
32)
*
fref
Kde:
"N"
je
4-byte
hex
slovo
jste zadali
(v rozmezí
0-2
^
32-1)
"Fref"
je
referenční frekvence
cca
50,255
MHz.
Můžete také
změřit referenční frekvenci
sami.
Je k dispozici
ve zkušebním
místě
na
horní straně
desky
DDS.
Zde
jsou hodnoty
I
odvozené
a
používané pro
mé zařízení:
R
=
Fref
=
50255056.353937
Hz (pro výpočet je nutné zadat
říslo uplně celé ! )
Výstupní
frekvence
8,388608
MHz s
úrovní
7,0
dBm
byl výsledkem
F =
2ABB503E3D4E4400.
Výstupní
frekvence
8,9733
MHz s
úrovní
7,0
dBm
byl výsledkem
F =
2DB5503E3D4E4400.
Výstupní
frekvence
10,000000
MHz s
úrovní
6,6
dBm
byl výsledkem
F =
32F0AB000000.
Podrobnější popis
o
programování
DDS
IC
AD9830A
lze nalézt v
příslušné
datasheetu,
který si můžete stáhnout
z webových stránek společnosti
Analog
Devices.
Pro zapsání do EEPROM se zadá "E" a je zapsáno.
Je možné použít i některý z programů, které pomohou nastavit kmitočet normálu. Kmitočet lze nastavovat od 1 do 20 MHz - já jsem vyzkoušel 5 - 15 MHz větší rozsah se mi nepodařilo nastavit. Asi to souvisí s vlastnostmi závěsu který se pro větší rozsah musí upravit. Použitelný program je Rubicon - ten je placený a Ruby4 - ten placený není. Pracuje ale v DOSovském okně. Přesto to na XP pracuje bezchybně. Jen jedna drobnost co se mi nepodařila nejde zadat "E" pro zápis a po vypnutí rubidia se informace smaže. Jednoduché ! Stačí přejít do Terminálového programu - bez vypnutí rubidia! - a zadat požadované "E". Hotovo...
Pokud bude někdo chtít dozvědět se víc, ať si prostuduje
literaturu uvedenou nakonec.
http://www.leapsecond.com/museum/fei5650a/
http://www.redrok.com/FE5680A.zip
http://www.ko4bb.com/dokuwiki/doku.php?id=precision_timing:rubidium_oscillators
http://www.leapsecond.com/museum/fei5650a/
http://www.qsl.net/zl1bpu/PROJ/Ruby.htm