Я создал Devboard на основе чипа STM32F030F4P6, потому что я хотел экспериментировать с TCXO.



У меня есть детали и больше фотографий здесь: STM32F030 DEVBOARD

Через это я узнал, что части 0603 - это мой предел. Я никогда не делал ничего такого маленького раньше, и им потребовалось некоторое время, чтобы понять, как с ними справиться.

Я впечатлен, 0603 - это то, где я начинаю дуться, если ты так сильно мигает, они исчезают. Чихай, и тебе нужно начать снова
Мне нужно носить две пары очков для чтения X3, чтобы иметь спортивные шансы на их размещение.
Руки достаточно устойчивы, но зрение не совсем то, что было, когда мне было 21 год

Ахулл написал:Я впечатлен, 0603 - это то, где я начинаю дуться, если ты так сильно мигает, они исчезают. Чихай, и тебе нужно начать снова
Мне нужно носить две пары очков для чтения X3, чтобы иметь спортивные шансы на их размещение.
Руки достаточно устойчивы, но зрение не совсем то, что было, когда мне было 21 год

Как и Энди, я купил пару очков для чтения X3 за несколько долларов и использую их для всех схем.

Я также купил несколько головных уборов x10 у Aliexpress, но это совершенно бесполезно, так как фокусное расстояние составляет около 2 см, что делает его непрактичным, чтобы приблизиться к OCB, носит приспособление. Это пришло с взаимозаменяемыми линзами, подходящими до X50, но они еще менее полезны для использования.

У меня также есть дешевый USB -микроскоп, но задержка на дисплее делает его непрактичным для использования для размещения компонентов, однако это нормально для простого проверки

Цикл ювелирных ювелирных ювелирных изделий также очень удобен, особенно для просмотра маркировки на устройствах и для проверки e.глин. Ищу припоя мостов и т. Д

У меня также есть один из них....
http: // www.eBay.сопутствующий.Великобритания/Itm/15x головная полоса ... SW ~ grv0y ~ 8
...Очень дешево и довольно хорошо, пока вы не выскакиваете глаза, пытаясь выяснить, как его носить.



У меня есть немного больше волос, чем манекен на фото, и подъемная стальная лента склонен схватить ваши волосы/бороду/воротник или вылететь и приземлиться в кофе.

Они хороши для осмотра и очень крупной работы, но фокусное расстояние слишком короткое, чтобы припоять, так как вы рискуете поджечь огонь для носовых волос.

У меня есть некоторые из них

http: // www.eBay.сопутствующий.Великобритания/Itm/Eye-Glasses-L ... Swqupxutsp



Но они бесполезны, диаметр объектива слишком мал.

10 дней спустя у меня есть несколько данных. Я подключил импульс рецибирирования GPS в секунду (спецификация: в течение 10NS от UTC) к таймеру входного захвата и сохраненный цикл на каждую секунду. Таймер работает (после 4X PLL на HSE) при 48 МГц.

Частотный график (в PPM или 1/1000000 единиц) находится ниже. Вы можете видеть, что он остался в рамках 0.Диапазон 770 ч/млн, который приемлем для моего TCXO, который имеет спецификацию +/- 2.5 частей на чай.



Я также создал видео о том, как частота изменилась с течением времени и ее связь с температурой. Каждый кадр составляет 2 часа данных. X и +'s - это индивидуальное количество цикла по сравнению с комнатной температурой. Вы можете видеть, что с изменением температуры не так много частоты, это в основном горизонтальное движение. Однако вверх есть медленный дрейф (возможно, это стареет? Спецификация для старения для этого TCXO составляет 1ppm/год). Также есть прыжок в час 297. Я думаю, что хочу попробовать это еще раз с лучшей спецификацией tcxo.

https: // dan.тонуть.org/stm32/почасовая темпа.Webm

Учитывали ли вы вариации VCC и точность при температуре измерения?

Саймонф написал:Учитывали ли вы вариации VCC и точность при температуре измерения?

Вы могли бы Найдите это интересно, (и комментарии тоже стоит прочитать).
Также этот... который относится к ADC Maxim, но базовые методы, вероятно, имеют отношение к вашему варианту использования.

Есть Также это... Что может быть интересно.

Ахулл написал:Вы могли бы Найдите это интересно, (и комментарии тоже стоит прочитать).
Также этот... который относится к ADC Maxim, но базовые методы, вероятно, имеют отношение к вашему варианту использования.

Есть Также это... Что может быть интересно.

Проверить после запуска этой доски уже более месяца. После странной второй недели частота стабилизировалась. Я думаю, что это повлияло на старение.

Ниже приведен график частотной ошибки, усредненного в течение каждых 16 секунд



И следующий график - сравнение отклонений Аллана. Аллан отклоняет стабильность частоты в течение различных периодов времени. Часы всех этих источников сравниваются, - это система GPS (которая более точна, чем я могу в настоящее время измерить).



Ось y является стабильностью частоты, а ось x - длина периода времени. Меньшие числа (вниз) на оси y лучше. Для справки, 1ppm = 10^-6. Сравниваются четыре разных часа.

Purple "Tcxo" часовая линия - эта плата STM32F030
Темно -желтая линия «Gmtimer -pps» - черная Beaglebone с аппаратным драйвером таймера, подключенным к локальному модулю GPS
Light Blue "GPIO -PPS" Line - черная Beaglebone Black с драйвером на основе прерываний GPIO, подключенного к локальному модулю GPS
Зеленый "vps3 -Home Line Line - NTP (пользовательский клиент) через Интернет

TCXO не синхронизируется ни в одну систему, поэтому в течение длительного времени он уходит от своей правильной частоты. Поскольку все остальные системы синхронизируются с GPS (прямо или косвенно), они не уходят в нерабочее время или дни.

Моя цель для этого модуля - обеспечить частоту стабильности для синхронизации машин через Интернет. Это будет объединение двух временных источников: зеленая линия "VPS3-Home" и фиолетовая линия "TCXO". На маркере «1 день» источник сети перемещается по +/- 0.320PPM и источник TCXO перемещается по +/- 0.08ppm.

Вы можете увидеть это подробно на этом следующем графике, где каждый частотный образец в среднем в течение 1 дня.



Из этого графика вы можете увидеть это на один день к следующему, он в основном движется меньше 0.08ppm.

Мой следующий шаг - подавать эту лучшую стабильность частоты в Raspberry Pi или другой SBC. Я буду использовать драйвер прерывания GPIO для этого, и ограничения на точность и точность этого водителя даются синей линией "GPIO-PPS". Мне нужно объединить локальную стабильность частоты в краткосрочной перспективе с долгосрочной частотой стабильности от сети. У меня есть некоторые идеи для этого, но я еще не написал код.

Я очень доволен этим результатом. Мой модуль GPS только точен до 1E-8 в 1 секунду, а мое ограничение точности измерения в 1 секунду-2.1e-8. Примерно через 10 секунд, мое ограничение точности измерения составляет 2.1E-9. Так что TCXO в значительной степени находится на моем пределе измерения в течение очень коротких сроков. Я вообще не ожидал этого.

Довольно впечатляющие результаты. Какой TCXO вы использовали? Где вы это построили?

Ахулл написал:Довольно впечатляющие результаты. Какой TCXO вы использовали? Где вы это построили?

Чтобы исследовать измерения температуры более подробно, я настраиваю синюю таблетку для пробы внутреннего VREF, внутреннего датчика температуры и TMP36 (аналоговый датчик 10 мв/C) на PA0 каждую секунду и регистрируйте через USB -последовательный. Эти данные усредняются более чем на 60 секунд образцов.



Синий - это TMP36, а зеленый - внутренний датчик температуры. Внутренний датчик температуры смещается на 1.054f, чтобы облегчить относительные движения.

После того, как я позволил ему работать в течение ночи, я открыл окно и начал записывать значения температуры вручную с третьего датчика - «метеостанция ACU -Rite». Эти значения были сдвинуты на 2F. Температура на улице примерно на 6f холоднее комнаты, поэтому вы можете увидеть, как все датчики падают в ответ.

Я подозреваю, что разница в относительных изменениях температуры между внутренним датчиком STM32F103 против TMP36 поступает из упаковки. Пакет STM32F103 LQFP48 имеет спецификацию 55 C/W THETA JA, в то время как DataShing's TMP36 TO-92 имеет 162 C/W THETA JA. Таким образом, изменения температуры должны охлаждать/нагреть пакет STM32F103.

Мои следующие тесты в этом направлении - настроить BME280 и добавить его данные.

Данные VREF, измеряющие напряжение питания STM32, выглядит так:



Я установил ожидаемое напряжение Vref на 1.206 V (DataSheet Vref: Min 1.16 В / Тип 1.20 В / Макс 1.24V) после калибровки его с помощью VDD, измеренного моим мультиметром (3.321 В). Я не экспериментировал с изменением VDD, но это тоже может быть интересно.

Добавление еще немного фильтрации к значению VREF (в среднем 1024 секунды данных, собранных 1/секунду), и сравнение с температурой интересно:



Полная ось Вреф на этом графике 1.8 мВ, который составляет чуть более 2 LSB (+1 [email protected] = 0.8 МВ) АЦП! Наверное, откуда приходится большинство артефактов. Но, кажется, я получаю действительные данные в пределах +/- 200uv, что довольно круто.

Я также предполагаю, что как мое питание напряжения, так и внутренняя ссылка на напряжение в полосовой полосе движется, но не на одинаковой скорости. Я думаю, что это составляет примерно 300 млрд/degc. Я думаю, что этот регулятор напряжения указан как +/- 0.5% (5000 млрд) по всему диапазону температур, но это не линейная связь.

Датчик BME280 дает действительно хорошие данные, и я даже не использую его режимы перегрева или фильтрации.

Температура сравнивалась между тремя датчиками (все на одном и том же макете):



Данные о давлении хорошо совпадают с моим телефоном (который, кажется, имеет BMP280). Моя метеостанция и веб -сайт Wunderground не согласны с BME280 почти на 30 часов, что странно. Но все они довольно хорошо отслеживают относительные изменения.



Наконец, данные влажности. Мне все равно, но я все равно собираю это. Итак, вот график!

Я перепроектировал свою плату STM32F030, чтобы быть меньше и меньше компонентов. На этот раз вместо того, чтобы собирать его сам, у меня был макрофан, создав доску и поместил компоненты. После запчастей+лейбористов+доставка, он стал 34 доллара США.32 для 2 досок.

Верх: старая версия, внизу: новая версия


Я использовал их, чтобы измерить точность двух RTC «TCXO»: DS3231 и PCF2129: https: // блог.Дан.тонуть.org/rtc-comparison/

Мне очень нравятся эти графики частоты PCF2129 по сравнению с температурой:




Они из двух разных прогонов, и вы можете видеть, как он переключается в разных количествах емкости нагрузки на основе температуры. Таким образом, он может сохранить свою внутреннюю частоту в меньшем диапазоне (и иметь более точное время в долгосрочной перспективе против не регулировки температуры).

Спасибо за публикацию

КСТАТИ.

Что также интересно, что вы использовали MacroFab для phsically, создавая доску

Там демо, казалось, сделала это экономически эффективным для прототипов SMD (так как я не очень хорош в SMD и никогда не смог заставить мою духовку правильно работать ;-()

Rogerclark написал:Спасибо за публикацию

КСТАТИ.

Что также интересно, что вы использовали MacroFab для phsically, создавая доску

Там демо, казалось, сделала это экономически эффективным для прототипов SMD (так как я не очень хорош в SMD и никогда не смог заставить мою духовку правильно работать ;-()

Спасибо, Дэн

Это может занять от 2 до 3 недель, чтобы получить печатную плату, так что месяц на все это не так уж и плохо

Обновлять! Я написал две длинные вещи в своем блоге: https: // блог.Дан.тонуть.орг/частота ... se-in-ntp/ + https: // блог.Дан.тонуть.орг/температурная компенсация/

Но некоторые основные моменты:

Тестовая система:



Частота против температуры:



Оставшаяся ошибка после удаления линии соответствия с предыдущего графика:



Когда температура снижается:



Мое напряжение питания увеличивается на 4 мВ:

Это на самом деле хорошие ocxo
http: // www.eBay.com/itm/new-10mhz-ocxo- ... 2308905189

Дюймовый
http: // www.Микрокристал.com/images/_pdf ... r/ocxo.PDF

Использует менее 80 мА@20c, 300ma@startup (10 сек), они поставляются 5 В


У этого, кажется, есть несколько одинаковых характеристик
http: // www.eBay.com/itm/10mhz-ocxo-dip- ... 2868381695
http: // www.Голледж.com/pdf/products/ocxos/scocxovt.PDF

/Бинго

Bingo600 написал:Это на самом деле хорошие ocxo
http: // www.eBay.com/itm/new-10mhz-ocxo- ... 2308905189

Дюймовый
http: // www.Микрокристал.com/images/_pdf ... r/ocxo.PDF

Использует менее 80 мА@20c, 300ma@startup (10 сек), они поставляются 5 В


У этого, кажется, есть несколько одинаковых характеристик
http: // www.eBay.com/itm/10mhz-ocxo-dip- ... 2868381695
http: // www.Голледж.com/pdf/products/ocxos/scocxovt.PDF

/Бинго

Я позволил этим доскам бежать, чтобы увидеть, что произойдет. Спецификация старения TCXO составляет 1PPM/год, что составляет около 0.083PPM/МЕСЯЦ (это не линейная вещь, но это достойная оценка). Я установил калибровку 7 июня (чуть меньше месяца назад), и она изменяется на частоте примерно на 0.060ppm С тех пор. Поскольку это 12 МГц TCXO, 0.060ppm - 0.Изменение 72 Гц.

Во -первых, изображение необработанной частоты TCXO по сравнению с частотой, компенсируемой температурой. Вы можете видеть, что компенсированная частота намного менее шумная и намного ближе к 0PPM.



Увеличение до температуры, компенсируемой частотой:



99.9% всех образцов были между -0.030PPM и -0.072ppm, 0.042PPM Диапазон. Этот диапазон - неопределенность моих часов. Ситуация немного лучше, чем 24 -часовые периоды имеют меньший диапазон. Вы можете видеть, что старение составляет около 0.015ppm/неделя (1PPM/год примерно 0.019ppm/неделя).

У новых досок также есть LSE, но это просто обычный кристалл. Я использую TIM14, чтобы сравнить частоту LSE с TCXO.

Некоторые примечания об измерении LSE:

• Чтобы снизить скорость прерывания, я использовал MCO, чтобы получить LSE /128, а затем захват TIM14 делят его на /8, чтобы получить конечную скорость прерывания 32 Гц.
• TIM14 - 16 -битный таймер, а TIM2 - 32 -битный таймер. Я использовал оба для измерения точной разницы в длине 1 секунды между LSE и HSE.
• Регулировка частоты RTC находится в шагах 0.954ppm Units. Поэтому я использовал Dithering, чтобы усреднить ошибку. Я устанавливаю новую корректировку RTC каждые 30 секунд
• Я настроил RTC, чтобы иметь 1/1024 секунды (немного лучше, чем 1 миллисекунд)

Зеленый - это разница в частоте между LSE и HSE. Я сравнил с частотой компенсации температуры от ВИЗ. Фиолетовый - это используемое значение регулировки частоты RTC.



Часы RTC были установлены на 0 -секундное смещение в начале и оставлены, чтобы запустить только при управлении частотой. Смещение часов RTC сравнивалось с PPS модуля GPS. Блок -природа фиолетовой линии поступает из ограничения второго блока 1/1024. Я включил три линии частоты ошибок, чтобы показать диапазоны частоты ошибки.



Бонусные картинки:

Изменение температуры между каждым 64 секундным отчетным периодом.



Температура батареи батареи монеты (отрегулирована для изменений в напряжении питания).