eTime】    基準周波数源の味見記録 其の六 

Advantest
Frequency Standard TR3110

100kHz, 1MHz, 10MHz, 100MHz 周波数2次標準器

TR3110の外観                                                           画像Clickで拡大表示 


100kHz, 1MHz, 10MHz, 100MHz BNC出力


 
背面にCharge Fast/SlowDischarge On/Off の切替SWが有ります。


TR3110の詳細  (アドバンテストカタログより抜粋)

TR3110 100kHz, 1MHz, 10MHz, 100MHz 出力波形


TR31110内部基準5MHzについて


 座布団の上に鎮座まします
本尊の御姿です。東洋通信機製TCO-10GA5 5MHz (1992年11月製造)    実に存在感がありありすね :−)

この標準器が出力する基準信号100kHz, 1MHz, 10MHz, 100MHzは、全てこのご本尊様の5MHz出力に基づいて変換出力されています。
この基準器は、このTCO-10GA5 5MHzを如何に過保護に気持ち良く安定的に発振させるかについての工夫が凝らしてあり、
特に、如何にきれいでクリーンな電源+24Vを供給するかと、精度を損なうことなく如何に低雑音に信号変換するか設計の主要点であったろうと思います。

この基準器価値の2/3以上はこのご本尊様が占めています。 と云うことで、以下では5MHz基準信号の点検評価結果に絞ってご紹介します。


 ご本尊様 5MHz出力波形です。   振幅 2.74Vp-p(939mVrms) の正弦波です。                   5MHz出力近傍スペクトラム  出力Level 12.7dBm



 出力5MHzの位相雑音特性(Phase Noise)  -80dBc/Hz@0.1Hzはなかなか出せない特筆すべき値で、これこそが5MHzを長期間 超高安定に出せる根拠となっています。
 
は、上の位相雑音特性特性から解析算出された周波数安定度(Allan分散値)の計算結果で、アラン分散値は-13乗 〜 -12乗オーダーと、大変優秀です。


RMS Jitter算出値 0.256psec  一方、長期周波数安定度では5E-10/Dayの仕様値に対し、3σy(1Day)値で1.4E-10/Dayと大変優秀です。

 
 上の写真で、左手前のTP-467と記載の物は電源トランスで、右手前の基板は電源回路で安定化DC+24Vを作っています。
左手前の白いコイルが4本並んでいる基板が2逓倍回路のボードで、基準5MHzから10MHzを作っています。
左奥の基板が10逓倍回路のボードで、10MHz→100MHzを作っています。
右奥の黄色いフィルムコンデンサの見える基板が分周回路のボードで基準5MHz→1MHz→100kHzを作っています。

 
TR3110電源起動48H後にGPSDO 10MHz基準のTime Interval Counter hp 5370B を用いて、10MHz出力を計測した時の写真です。
通電後48Hの時点で、10MHz Justに対しての周波数偏差が-0.32mHz

周波数調整は、TCO-10GA5の上面トリマ窓からの粗調整と、TR3110前面パネルFREQ. AJUSTダイアルからの微調整が可能です。

電源動作 について
超高安定な5MHzをクリーンな電池で駆動させるのは、Frequency Standardとしてよく採用される標準形なのですが、
本機もご他聞に漏れず、バッテリーを背負っています。
写真3 内部写真右側 全体の4割位占めるデカイ白い物体 が、バックアップ電源用のNi-Cd電池(9.6V 4000mAh x3Cell)です。
確認の結果、Charge充電・動作が叶いませんでした。 残念なながら電池は死んでます。  年代物ですので、まあしょうがない処ですが.... 
  
 
電池動作は9.6V x 3セルDC+28.8V、一方AC100V電源使用時トランス取り出しのタップ電圧はDC+36V ですので、
+28V〜+36v DC電源稼動化への変更も一案かと思われます。 要は安定な+24Vを作れれば良く、電流1Aも流せれば充分でしょう。
バッテリー内蔵化も勿論OKで、工具によく使われるリチウムイオン充電式電池+36Vへの置き換えが有望かなと思う処です。

尚、上記の評価結果は全て専用ACケーブルを用いたAC100V電源を用いての内容です。


参考Link
世の中には必ず立派な先達は居るものでして、
eToyBox さんのこちら の情報を参考にさせて頂きました。 
各部詳細、回路図も載っています。 すばらしい!
  http://etoysbox.jp/1_TestEquipment/12_F_std/OCXO/OCXO.htm


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