Главная страница -> VRTP -> Texнологии -> Измерительные приборы.

Открытие данной темы послужила недавняя проверка работы частотомера FC-510 разработанного уважаемым Ридико Леонидом Ивановичем.
Вместо вступления..
Имея в наличии DDS генератор UnionTEST UDG101/4 (он же SDG1000 серии, он же AWG-4125 фирмы Актаком и возможно он же как-то еще..) решил проверить только что собранную конструкцию FC-510. После установки частоты на генераторе 25МГц, заглянул на показания частотомера - оказалась погрешность 606,7 Гц. Ну думаю, надо подстроить генератор частотомера (а генератор надо сказать для частотомера был куплен на 12.000 000МГц, с опломбированным отверстием для подстройки частоты. Температурный дрейф +-0,3ppm), потом вдруг вспомнил, что еще имеется старый Ч3-34 (прошедший поверку лет так двадцать назад). Решил сверить данные и.. каково было мое удивление, когда оба частотомера показали один в один значения частоты, с точностью до последнего знака!!!
Вот думаю тебе и высокоточный DDS генератор! Ведь не могут врать оба частотомера, причем абсолютно одинаково. "..Точность установки частоты (18°C ~ 28°C) - 50ppm в течении 90 дней, Разрешение по частоте - 1мкГц" - вырезка техданных генератора AWG-4105 с сайта Актаком.
Разобрал генератор, с трудом нашел сервис-мануал, теперь пытаюсь выяснить в чем проблема, решаемая ли она? Или возможно нас водят за нос и никакой точности установки частоты генератор не обеспечивает? Или у меня проблемы с железом? Вот и попытаюсь разобраться в этом с помощью уважаемого сообщества.

И так разборка..

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

вид сверху

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

вид сверху приближенно

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

а это самое интересное

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Теперь конкретно. Согласно сервис мануала проверил напряжения на выходе БП (на разъеме) - напряжения в пределах нормы
Кр. = 18,6В (+20)
Бел. = -20,5В (-20В)
Жел. 6,41В (+6,8В)
Гол. = -6,65В (-6,8В)

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Проверил контрольные напряжения на основной плате - все в пределах допуска
+15,18V (+15V)
-5V (-5V)
-15,09V (-15V)
+4,98V (+5V)
VCC +5,07V (+5V)
VCC +3,35V (+3,3V)
VCC_U +5,07V (+5V)
VCC +1,247V (+1,2V)

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Проверил форму и амплитуду сигнала в контрольных точках:
TA15 - около 1,5В, хороший синус
TA16 - около 1,5В, хороший синус
А вот с контрольной точкой Т4 и возникла "эта самая" промблема
Точность установки частоты в этой точке +- 50ppm (25МГц)
Частота измеренная Ч3-34, а также FC-510 равна 25.000 6067 МГц, что не соответствует допуску (25.000 000 +- 50Гц). Эта же погрешность присутствует и при рабочих измерениях на частоте 25МГц.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Как выясняется, кварцевого генератора тактовых импульсов в приборе нет, вместо него используется внутренний генератор LCMXO640. Попытки скорректировать частоту 25МГц не увенчались успехом, корректировки просто нету. Возможно коррекция частоты происходит путем корректировки прошивки чипа. Но тут возникает еще одна проблема, я выяснил, что эти 25МГц сильно зависят от температуры, а чип сильно греется. Поэтому, даже если установить точно контрольное значение частоты, через некоторое время она уйдет и не на 50ppm, а гораздо больше! Какие будут соображения у сообщества? Куда теперь копать? В сервис-мануале в данном случае говорится, если напряжения в норме, обращаться на завод изготовитель. Можно конечно признать брак чипа (хотя так все работает прекрасно), а вдруг это не только у меня, что это нормальная работа прибора. Данный прибор у меня пробыл более года и только сейчас я это заметил. Может у кого есть аналогичные девайсы? Можно проверить выход не разбирая прибор. Достаточно задать синус и максимальную частоту (у меня 25МГц) и проверить частотомером, которому вы доверяете (На максимальной частоте лучше видна погрешность)
Сегодня же напишу письмо производителю генератора, правда не знаю будет ли результат.

Вот ссылка на сервис мануал, руководства и даташит чипа
https://yadi.sk/d/BpMuy3JWcUxMA

Наконец-то блеснул луч надежды
Пока искал даташиты на остальные чипы, за шлейфами разъемов увидел.. еще один кварц!!! 25 000MHz! Есть зацепка! (как я его раньше не увидел ) Значит все-таки кварц стоит! и он является тактовым генератором! Теперь займемся им и его окружением.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

imho довесить внешним выносным опорником с дополнительного разъема на задней стенке
(как это было сделано например почти во всех старосоветских частотомерах).

Тогда в качестве внешней опоры можно что угодно
от 5мГц "Гиацинта" (с дополнительным умножением на 5),
до привязки к GPS, или сигналам станций точного времени.

Спасибо L0ki, я это попробую. А пока продолжение анализа. Я не смог распознать (найти в интернете документацию) на U21, может мне кто сможет в этом помочь? Видимо это опорный генератор. Я снял параметры (эпюры) напряжений на всех ножках U21. Замеры удивили. Впечатление, что U21 не исправна.
Ножки 1, 14 - +3,3V
2, 7 - 0 (видимо GND)
Теперь интересное, на 3 ноге хороший синус, f=25.000330MHz
ноги 4-6, 8-13 - искаженный синус, f=25000MHz, причем частота после каждого измерения уменьшается (плывет) на всех ножках.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Странно, почему-то не могу редактировать свои посты
Поэтому напишу здесь. Я ошибся в частотах (отвлекли и не дописал), правильно на скриншотах и еще раз пропишу:
на 3 ноге хороший синус, f=25.0003003MHz
ноги 4-6, 8-13 - искаженный синус, f=25.0008199MHz

"Точность установки частоты в этой точке +- 50ppm (25МГц)
Частота измеренная Ч3-34, а также FC-510 равна 25.000 6067 МГц, что не соответствует допуску"
O RLY?

Микросхема 04 - похоже на логику, что-то типа 7404.

Похожая микросхема с маркировкой "H5"- TC7SH04F одиночный высокоскоростной инвертор.

DAC801 время устновки 100 нс. Он вообще-то не должен стоять в ДДС на 25 МГц :)

Ошибка установки частоты 606.6666 сильно похожа на косяк алгоритма самого ДДС.

А можно ли сделать фото аналоговой части чем-нибудь получше сотового ? Чтобы было видно маркировку микросхем ?

Тоже хотелось бы посмотреть на аналоговую часть - скорее всего там что-то от АД или ЛТ.

Разве 600Гц для 25 МГц не попадают в допуск +-50ппм?

В генераторе есть внешний вход 10 МГц. Это значит, что главная опора ДДС берется с O , привязываемого по фазе к внешнему сигналу . Если 25 МГц влывёт - значит что-то не так с этим фапчем опоры. Без внешнеого сигнала он должен быть отключен.

Так частота вроде бы не плывёт, а устанавливается с погрешностью, которая вписывается в ТТХ +-50ппм, для частоты 25МГц это значит, что реальная частота будет отличаться от заданной на +-1.25кГц. Хочешь точнее - используй вход 10М и действуй по инструкции (или калибруй, или переключай опору - как там в мануале написано).

Сделал много фото кусками (т.к. фокус только по центру) с большим увеличением. Снимал через лупу. Фотоаппарат Cannon 14x. Без лупы получается только обзор (конечно возможно я такой фотограф )
Размер фотографий большой, около 100Мв, поэтому сделал одним архивом и отдельно фотографиями и все на яндекс
https://yadi.sk/d/BpMuy3JWcUxMA

rakov , Вы абсолютно правы! Да, с ppm я лажанулся, действительно это 1,25КГц
А частота плывет из-за прогрева, правда в допуск вкладывается.
И раз уж я разобрал генератор, есть идея повысить стабильность выхода. Если поставить вместо кварца TCXO генератор, эффект будет?

посмотрел даташит - 8-битный ЦАП, - не похоже.. Проясните, плис!

Если параметры TCXO выше, чем у кварца, то долговременная стабильность однозначно улучшится, при прогреве, конечно, плыть не перестанет, т.к. это не только от кварца зависит. На счёт точности установки частоты - тоже должно, но не гарантировано, т.к. не известно как происходит внутренняя самокалибровка в приборе.

О какой самокалибровке речь? В цепи резонатора должен стоять варикап и xor с фильтром для привязки к внешней опоре. Если внешней опоры нет - кварц гуляет в пределах погрешности.
Что прояснить насчец цап? Микросхема 30 лет давности, время установки скачка полной шкалы - 100~150 наносек.

Если речь идет о U21, то это (наконец-то нашел ) SN54AHC04 - шесть одиночных инверторов, AMOZZZ был ближе всех к истине! Из ЦАПов на плате нашел только DAC904E.

Наконец-то разобрал все микросхемы, нашелся еще один DAC - D85801. В общем на яндекс-диск выкладываю все даташиты на основные микросхемы.
Здесь привожу список применённых микросхем и их назначение:
-1763A - высокоскоростной USB чип-контроллер и т.д.
-74HC4051 - 8-канальный мультиплексер-демультиплексер с тремя цифровыми входами от S0-S2
-ADCMP562BRQ - сдвоенные высокоскоростные PECL компараторы
-ADSP-BF531_BF532_BF533
-DAC8580 (8580I) -16-bit высокоскоростной с низким уровнем шумов с регулируемым выходом ЦАП
-DAC904 - 14-bit 165 MSPS ЦАП
-EL5166 (5166ISZ) - 1,4GHz усилитель токовой петли с включением
-ISL28210 (28210) - JFET прецизионный усилитель с низким уровнем шумов
-LCMXO640 -
-S29GL064N - 3v 64 битная флэш память
-SN54AHC04 (HA04) - 6-независимых инверторов.pdf
-SN54AHCT125 (HB125) - 4-х канальная буферная шина с тремя устойчивыми состояниями
-SN74AHC14 (AHC14) - шесть инвертируемых ТШ
-SN74AHCT595 (HB595) - 8-Bit сдвиговый регистр с 3-мя состояниями выходных регистров
-SN74lVC244A - 8-мь беферов драйверов с 3-мя состояниями выходов
-Spartan6_Product_Table - FPGA Spartan-6 — ПЛИС шестого семейства компании Xilinx
-THS3095 (3095) - повышенное напряжение, низкий уровень помех, ОУ токовой петли
-TL072 - с низким уровнем шума JFET входной ОУ
-ULN2003A (UN2003A) - повышенное напряжение, повышенный ток транзисторная сборка Дарлингтона
-VCA822 - широкополосный более 40Db усиление с регулируемым диапазоном линейный с переменным коэф. усиления усилитель
Правка моего корявого английского и исправления шероховатостей приветствуются

Общее фото основной платы (может кому в бедующем пригодиться, т.к. на яндекс-диске со временем фото могут исчезнуть)

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

.. и в завершение, схема обвязки U21. Думаю, если эту обвязку убрать (вместе с кварцем), а вместо кварца поставить TCXO кварцевый генератор, к примеру 25MHz +- 0,1ppm (например такой _http://www.ebay.com/itm/1PCS-Vanguard-TCXO-0-1ppm-25-000MHz-Ultra-precision-Golden-Oscillator-AQ-/191140407582?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2c80db291e) и подключить его к 3 ножке U21, то можно будет повысить точность и стабильность прибора.
Всем откликнувшимся БОЛЬШОЕ СПАСИБО за помощь!
ЗЫ Это только теория, поэтому выдавший ее никакую ответственность за работоспособность прибора не несет!

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

немного нашлось про Siglent 1010 / 1025 :

http://www.eevblog.com/forum/testgear/sigl...in-eevblog/195/

вот здесь подробный обзор с хорошими картинками :

http://www.eevblog.com/forum/testgear/sigl...-some-tests/30/

Вкрацце : парень запрашивал сервис-центр - как самому впаять TCXO на предусмотреное место. Ответили, что нужно менять F/W , но на продажу это FW не поставляют , так что никак .
Ответ скорее всего связан с тем , что кварц на 25 , а стандарт TXCO на 10 МГц а нужно менять немного логику CPLD .

Схема генератора прицеплена , откуда взята - непонятно.

Внешняя опора 10 МГц скорее всего заводится через буфер в Lattice CPLD и там внутренний генератор на сотни МГц к ней фапчем привязывается .

Спачибо за фотки.

начет DAC801 - не разглядел на первом фото , что именно там было, так что моя ошибка.



Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)