迷走の果て・Tiny Objects

迷走する日々の覚え書きです。自分で分かってることは省略してますので、念のため。

周波数カウンタの温度補償

自作の周波数カウンタで使っているPSoCは外部クロックで動かしている。
これには先の記事にも書いた10MHzのTCXOを使っているが、温度によって周波数が変化する。これを補償する方法を考えた。
ゲートタイムは10MHzを分周して作る。これにはPSoCユーザーモジュールのPWM24を使う。
PWMのwidth値は
ゲートタイム=width*(1/fclock)
なので
ゲートタイムを1秒とすると
width=fclock
となる。
fclockは温度によって変化しても、変化の割合が解っていればwidthを変えてやることによりゲートタイムを一定に出来る(はずである)。

ここで使うTCXOは先の測定の結果
22.3℃ 10.000002MHz
44.4℃  9.999986MHz
なので 22.1℃の温度変化で16Hz周波数変化する。
ここで16/22.1を16/22で近似しておく。
よって発振周波数は22℃以上で8/11(Hz/℃)で減少する。

温度<=22の場合
 width=10^7とする ....(1)
温度>22の場合
 width=10^7-(T-22)*(8/11)=10^7+16-(8/11)*T .... (2)

デュアル周波数カウンタのプログラムでLM35による温度の計算は
温度=(getADC+32)/63
となっているので(2)に代入して
width=10^7+16-(8/11)*(getADC+32)/63=10^7+(10832-8*getADC)/693

温度を測定し、それによってPWMのwidth値をかきかえれば温度補償が可能となる。
あくまで温度補償であって精度が良くなるわけではない。
さらに18℃より低い温度での測定をしていない、室内で使うのが前提なので問題はないと思う。

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コメント

TCXOの上

此は電子コントロールTCXOに成るのでしょうか

水晶とセラコンとの補償+変動補償
桁が上がりますね

結果が楽しみです

--------------------

オーブンに入れて此の補償を掛けたら
無敵??

位相で変動検査すれば瞬時に判定可能になるのでしょうね

此のあたりの計測方法が今ひとつ掴み切れていません
良い方法が有れば宜しくお願いします

>電子コントロールTCXO
そうではないんです、ゲートタイムを決定しているTCXOの周波数が変化するとゲートタイムが変動してしまいます、それを打ち消すようにしているだけで、TCXOの発振周波数を変えているわけではありません。
いちいちTCXOの温度-周波数特性を測らないといけないので、いかにもアマチュア的です。
22℃の温度変化で16Hz周波数が変化するのですからゲートタイムは1.6ppm変化することになります、それを一桁ぐらいは低くできるだろうと思います。
夏と冬とで測定結果に違いがあるんじゃないかと不安になることもなさそうです。

色々参考にさせてもらってます

昔、PC-98で標示するのにめちゃめちゃ時間のかかった Mandelbrot は、
今はフリーソフトも出てまして、色んな不思議な画像が簡単に、たくさん見れる様になりました。
初めまして。
素敵なブログがヒットしたのでひとことご挨拶と応援をしたくて書き込みをさせて頂きます。
なんせ、Mandelbrot がさりげなくありまして。うれしい。
で、周波数カウンタユニットですが、秋月キットはもうありません。
最近ネット上で良くヒットするのは SparkFun KIT-10140 です。
千石電商でも売ってまして、とりあえず買ってしまいました。
半田付けとか組み立ては簡単なんですが、火入れ式はまだしてません。
当方、昔(真空管のころ)自作で遊んでたのですが、最近、又目覚めまして、
2,3作り始めてます。
この、SparkFun のユニット、周波数カウンタ自体の具体的なシステムブロックが理解できてないので、
よく分りません。多分、プリアンプというか、シュミットトリガというか、
飽和アンプという類が必要なんでしょうねぇ。
自分で実験すれば良いのでしょうが、ついつい安直に出来る方法がないかとネットで検索をかけてしまいます。
低周波発振器も自作という無謀な事に挑戦しようとしてまして、色々参考になります。
応援します。

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