Ремонт и реверс рубидиевого генератора SpectraTime LPFRS

[Lev]

MatrixOid писал(а):

Парочка видео с устройством и работой

Не совсем подходит Ч3-63 для контроля рубидия- его опорник и после 2-х часов прогрева хоть и медленно - но все равно потихоньку
ползет!

Да и выбранное время измерения 1с не позволяет пронаблюдать точность и стабильность выше 1*10-7, лучше поставить 10с - пусть
не будет видно 1 - зато точность измерения возрастет до 1*10-8!

А вообще было-бы интересно понаблюдать поведение 9-го , 10-го разряда рубидия - т.к. утвеждается что рубидий имеет плохую
кратковременную стабильность - но для этого лучше подойдет CNT-90 - им можно померить девиацию Алана и другие виды девиации!

[MatrixOid]

Ну нету у меня техники лучше Ч3-63. Ставил 10с, весьма неплохо и как раз видно, как плывет опорник частотомера. Вся эта техника дома, на работе вообще атас полный - Ч3-32, Ч3-36, Ф5035 полуживой.
Да и сам рубидий мне как раз и нужен был, чтобы Ч3-63 отстроить. Прибор покупался с хранения, 1988г выпуска, вообще ни разу за все это время не включался, кто его знает, что там с ним за почти 30 лет произошло. Ну результат был ожидаемый, отклонение опорника было на 7 Гц.

[Lev]

MatrixOid писал(а):

Ставил 10с, весьма неплохо и как раз видно, как плывет опорник частотомера.

Это было-бы интересней посмотреть - но после не менее чем 2-х часов прогрева!

[MatrixOid]

Как-то насчет плавания опорника поторопился я. После двухчасового прогрева через измерение появляется единичка в младшем разряде. Время счета - 10с. Отстраивал частотомер с помощью этого модуля с полгода назад.

[lunavarvar]

Добрый день! Имеется ячейка PRS10 от стандарта FS725, могли бы Вы оказать помощь в ремонте. Отработала примерно 6-7 лет, забракована по причине занижена частота, встроенный потенциометр уже на максимум выкручен но частота не поднимается до 10МГц. Нашёл софт на официальном сайте, соединил с компьютером, прикрепил скрин с данными. Захват частоты происходит "LOCK" светодиод загорается. С уважением Иван.

Вложения

PRS10m.pdf

(491.33 KiB) Скачиваний: 337

1.png

(28.79 KiB) Скачиваний: 332

[3g57]

lunavarvar писал(а):

Добрый день! Имеется ячейка PRS10 от стандарта FS725, могли бы Вы оказать помощь в ремонте.

Добрый день!
Ваня. В личке не было прикреплённого файла.
Здесь я его вижу.
Выше в своих постах я описывал как в небольших пределах можно сдвинуть опорную частоту.
В классических вариантах устройств это усилением (или наоборот) магнитного поля в котором находится колба
лампы с парами рубидия.
В этом случае в небольших пределах изменяется опорная частота 6.834,682,612,8 GHz.
В цепи обмотки в которую помещена колба лампы есть элементы регулировки.
В классическом варианте в этой цепи установлен многооборотный подстроечный резистор.
Последовательно с ним установлены постоянные резисторы.

Как вариант. (FRK)


Тебе необходимо найти и проверить эти цепи. Проверь резисторы. Перед корректировкой найди выводы с обмотки на которых необходимо
измерить постоянное напряжение. Запиши эти показания. Тестер должен быть с большим входным сопротивлением.
В твоём варианте возможно дополнительная корректировка производится с тестового порта.
НО! Предварительно ты должен быть уверен, что у тебя на кварцевом резонаторе нет просадки по частоте и при
его дисциплинировании к 10-и Мгц частота резонатора в состоянии уйти в большую и меньшую сторону от этой величины.
(у тебя это возможно делает синтезатор DDS).




Посмотри PDF. Здесь более детально. Не забывай нагружать выход стандарта коаксиальной нагрузкой 50Ом

p.s. сделай скрины устройства в студию.

Вложения

FS725_Manual.pdf

(731.52 KiB) Скачиваний: 267

[lunavarvar]

Добрый день!
Прежде чем вмешиваться в работу ячейки несколько вечеров раскуривал даташит и нашёл как с помощью интерфейса RS-232 скорректировать номинал частоты. Открываем PRS10m.pdf страница 28 Frequency Synthesizer Control, подключив к компьютеру по ком порту, запускаем софт RbMon, коннектимся и отправляем запрос в виде SP? в ответ пришло 6758,3798,27. Открываем Appendix A: Frequency Synthesizer Table там же в пдфке и ищем значения получается под номером № 82. В программе RbMon на вкладке RbStats есть контроль напряжения потенциометра подстройки частоты ad14 Frequency Pot выставил половину напряжения опоры=2.500. Выход ячейки подключён к частотомеру с внешней опорой(поверенной), посылая значения из Appendix A, установил значение частоты максимально близко к 10МГц у меня получилось №79 6901 3878 51. Более точно частоту подстроил потенциометром.

[3g57]

Привет ребята.
lunavarvar! Ты прав. Так оно и происходит.
Можно было и фото для обзора.
Так как есть разные ревизии ячеек.Почему так, я напишу ниже.
По фото можно было немного понять о его ревизии.
lunavarvar. Немножко тебя поправлю.
Зайдя через порт необходимо сохранить имеющиеся настройки (сделать копию файла).
Процедуру настройки 2.5в выполнить после установки (EXT. C-FILED) подстроечного резистора (если имеется) manual FREQ.ADJ в среднее положение.
Резистором регулируется напряжение на обмотке о которой я уже упоминал.Уровнем намагничивания смещаем в небольших пределах опорную частоту 6.834,682,612,8 GHz в большую или меньшую сторону.
В дальнейшем этим подстроечным резистором можно изменять напряжение от 0 до +5в.
Тем самым изменять выходную частоту.
Это будет правильно работать в том случае,когда все другие опорные частоты
соответствуют норме, включая паспортную температуру на ячейке лампы.
Производитель с *0* износом лампы рассчитывает количество витков обмотки
так,что бы при подачи 2.5в на обмотку получить 6.834,682,612,8 GHz.
После сборки ячейки у него есть возможность в небольших пределах сдвинуть
и зафиксировать эту частоту не изменяя установленное напряжение 2.5в.
В дальнейшем эта функция не для пользователя.Необходимо иметь соотв.оборудование.
Теперь о ревизиях.
Я приведу пример на популярном FE-5680A Rubidium Atomic Frequency Standard.
По моим сведениям этих ревизий более 30-и.
Фото FE


Информацию по нему можно найти в глобальной сети.
Обратите внимание для примера на это фото:



Здесь отсутствует кварцевый резонатор 10МГц. Площадка для его установки свободная.
Поэтому точность и стабильность выходной частоты оставляет желать лучшего.
Бюджетный вариант.
-- Я сейчас выложу фото двух других вариантов FE стандарта с установленным кв. резонатором которые встречаются
очень редко. Очень стабильные. К тому же у них уже встроен довольно хороший стабилизатор входного напряжения от 20 до 40в. Полностью распаян на плате дополнительный мощный стабилизатор напряжения +5.0в.К нему можно прицепить дополнительно электронику!
Этот вариант один к одному (габариты,разводка для подкл.) заменяет легендарный LPRO-101.
Не уступая ему по характеристикам.

LPRO 101



теперь фото: первый вариант FE



фото: второй вариант FE



Немножко информации для владельцев FE

(При необходимости есть возможность добавление функции PPS. Фото 4)


Эти фото в инете впервые. Их много и по блочно. Я только несколько выложил для примера.

К нашим бананам.
Перед тем как ячейку калибровать нужно понимать что она представляет.
Поэтому я попросил фото и спросил о кварцевом резонаторе.
Так как методики их калибровки могут существенно разниться!
Подгонять их частоту при наличии резонатора необходимо начиная с него.
Для этого на плате установлены соответствующие компоненты.



В дальнейшем точность поддержания установленной частоты будет
на прямую зависеть от их дрейфа!
Если частота кварцевого резонатора с годами(старение) уплыла далеко от необходимых пределов,
то электронная регулировка ёмкостью варикапа через порт Вам не поможет.
Вернее может когда то не помочь.
Вы можете не дотянуть их до нормы пределов.
Поэтому паяльник, отвёрточка и методика.



С ув. 3G57

[lunavarvar]

Спасибо уважаемый 3G57, за развёрнутый ответ. Фото ячейки выложу немного позже, есть ещё одна мёртвая ячейка-не светиться рубидиевая лампочка, буду на ней тренироваться.

[Sergey_LF]

Здравствуйте. Спрошу здесь, а заодно подниму эксклюзивную тему. Поскольку рубидиевые опрорники сильно нагреваются, как правильнее поступать - установить его на огромный радиатор или наоборот, термостатировать от окружающей среды.

[MatrixOid]

Термостатировать смысла не вижу, внутренняя температура весьма высокая и колебания наружной температуры не окажут заметного влияния. Я установил опорник на металлический корпус шасси и добавил низкооборотистый вентилятор на обдув.

[Дмитрий М]

Вообще при при построении термостатированных генераторов температуру специально выбирают ВЫШЕ максимально возможной в районе применения. Для СССРовских Гиацинтов и Нарциссов например это было 68С. То есть генератор должен всегда быть в режиме нагрева выше максимально возможной без подогрева (исходя из Токрсреды+Тсобственного тепловыделения). Поэтому обдув и охлаждение только выводит его в режим более частого включения нагревателя. Но никак не облегчает ему жизнь, а только увеличивает энергопотребление.

[Sergey_LF]

Во-во, вот с этих позиций и возник вопрос. Может укутать его в шубу из пенопласта он "на режиме" жрать электричества поменьше станет.

[Дмитрий М]

Собственное тепловыделение может перегреть тогда и уйдет выше точки стабилизации. Надо считать теплопритоки. Как правило рубидий это не носимые приборы, что там ватты то экономить .

[Sergey_LF]

Промежуточный вывод: и не на радиатор, и не в термостат. Буду юзать как есть.
Скорее не электричества жалко, а ресурса всего устройства, хочу гонять его месяцами без выключений.

[Дмитрий М]

По опыту ремонта отечественных опор (немного заменял коллегу когда в БИПе все начали разбегаться) ресурс там определяется реакцией рубидия (цезия) с колбой и идет непрерывно пока она нагрета. И это никак не остановить, поэтому перегрев чего-бы там ни было электронного совершенно вторичен для ресурса.

[SM898]

Буду юзать как есть.

Вообще-то, эти опорные генераторы обычно стоят в каких-то устройствах -
GSM-базах, релейках и т.п. Стоят в герметичных металлических боксах, чаще
всего, алюминиевых. И прикручены внутри к боксу винтами. Так что, теплоотдача
на бокс какая-никакая есть. И возможно, не такая уж малая.
На мой взгляд, не помешало бы к нему прикрутить радиатор, не сильно большой.
Думаю, будет достаточно стандартного алюминиевого радиаторного профиля,
с рёбрами,высотой 15-20 мм, и размером, примерно, с корпус прибора.
И без всяких вентиляторов.
Если он у Вас установлен в каком-то корпусе, например, алюминиевом,
думаю, достаточно прикрутить его к самому корпусу.
Видел на каком-то ресурсе - там народ вставлял его в корпус от какого-то
небольшого прибора и ещё внутри этого корпуса прикручивал к нему
радиатор.
ПС. А зачем его не выключать месяцами? Включил его, прогрел 2-3 часа
и он готов -это же не кварцевый генератор (хотя, и КГ в них часто встречается).
Но самому рубидию, насколько знаю, не требуется бесперебойное функционирование.

[Дмитрий М]

Поскольку это спектральные лампы (в грубом приближении) то частота излучения самого элемента появляется мгновенно. Некоторое время уходит на синхронизм с ней ведомого генератора (через цепочку делителей, ибо там гигагерцы у эталона), с которого уже и снимаются выходные колебания. Но это не часы естественно.

[Sergey_LF]

Над корпусом думаю. Есть довольно большие по площади алюминиевые радиаторы, но теперь сомневаюсь в необходимости оных в данном вопросе.

"А зачем его не выключать месяцами?" - Да скорее, баловство. С рубидием буду сравниваться другие хорошие термостатированные кварцевые генераторы. Интересуют ширина гистограммы (ее вариации в зависимости от времени и географического положения) и крутизна склонов гистограммы (забыл как по научному это называется). Метафизика короче:)

[Дмитрий М]

Сравнивать стабильность? Но как? При отклонениях даже в герцы на 5 мгц стандартных на это несколько суток уходит. Поэтому частотные компараторы Ч7-39 и т.п. использовали многократное умножение и сравнение на очень высоких частотах, там это быстрее. Возможно конечно с 90-х появились другие способы сличения эталонных частот, я давно уже не в теме.