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Osciladores de alta estabilidad (no cristal)

¿Existen osciladores de alta estabilidad que no estén basados en cristales y que mantengan una temperatura estable hasta 0.01 °C y un voltaje estable hasta 0.001V?

¿Podrá un oscilador basado en LC mostrar un rendimiento comparable a los cristales en tales condiciones (probablemente en variantes extrañas como LC-opamp-LC-opamp-LC-opamp... para recuperar cualquier pérdida de energía en cada etapa y obtener un ancho de banda más estrecho)?

El precio no es un problema aquí, hasta cierto punto (por lo que los relojes atómicos nuevos están fuera del presupuesto, pero 100$ para un peltier/horno y piezas está bien).

Desde mi punto (ingenuo) parece posible lograr una mejor estabilidad a corto y largo plazo que con los cristales...

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aryeh Puntos 1594

La excelente construcción mecánica del inductor es un factor importante. Vea el informe checo de Tesla citado a continuación para obtener consejos específicos.

Si puede rastrear este original de 1941 [!!!] y/o las numerosas derivaciones basadas en él utilizando circuitos tanto de "válvulas" como de circuitos de estado sólido, probablemente encontrará circuitos con un rendimiento tan bueno como puede obtener.

"E. O. Seiler, "Un oscilador acoplado de bajo C-Electronique," QST, Nov 1941."

Un circuito basado en el trabajo de Seiler fue publicado en QST con, creo, un título como "Una roca sintética" o "La roca sintética. (Roca == cristal).

Una referencia señaló que la salida del oscilador estaba diseñada para ser enchufada en un zócalo de cristal y cuando se usaba, por ejemplo, a 12 MHz para proporcionar la frecuencia de referencia para una banda de 2 metros (144-148 Mhz) transmisor, producía una señal que estaba estable en cero batido durante horas consecutivas cuando se comparaba con una unidad de prueba controlada por cristal. Estable en cero batido significa que la deriva está dentro de unos pocos Hz como mucho, de lo contrario, se escucha un "rugido" cuando las dos señales se heterodinan.


No hablo ni leo croata y el gárgola estaba teniendo un mal día, pero creo que los circuitos a continuación se basan en las ideas de Seiler. Vea páginas 147-148 aquí. La traducción al inglés (a menos que lea croata) parece valiosa. Muchos otros circuitos relacionados también. Estos pueden provenir de los "hams" estadounidenses W8PK y W3EB.

Nótese que estos dos circuitos NO parecen especialmente especiales. Creo que una parte significativa del "truco" está en la carga (o falta de carga) relativa del circuito sintonizado.

ingresar descripción de la imagen aquí

Esto menciona la Roca Sintética de pasada, con aprobación.


¡Valioso aunque antiguo!!!

Recursos para entender Osciladores {2003} - con referencias a material MUCHO más antiguo.

Busque referencias de Seiler.

Los siguientes son de la referencia anterior -

E. O. Seiler, "Un oscilador acoplado de bajo C Electrónico," QST, Nov 1941.

  • Describe el circuito que D. Stockton, ARRL Handbook, 1995+, p. 14.14, llama erróneamente "el circuito Colpitts original... ahora a menudo referido como el Colpitts sintonizado en paralelo..."

W. B. Bernard, "Aumentemos la Estabilidad del V.F.O.," QST, Oct 1957.

  • Sugiere usar un triodo con cátodo a tierra con buffer separado en lugar del circuito de pentodo acoplado electrónico. También sugiere usar el circuito de Seiler o Colpitts con el valor más grande disponible de capacitor variable de sintonización en lugar del circuito de Clapp con un valor bajo de capacitor de sintonización.

J. Vackar, "Osciladores LC y su estabilidad de frecuencia," Informes de Tecnología de Tesla, Checoslovaquia, Dic 1949.

  • Discute el diseño mecánico de circuitos de sintonización, presenta un análisis general de circuitos de oscilador y su sensibilidad a los cambios de capacidades internas de las válvulas (tubos de vacío). Revisa los circuitos existentes, incluidos Gouriet-Clapp, Seiler, y Lampkin, comparando su dependencia de amplitud en la frecuencia y, por lo tanto, el rango de sintonización útil. Describe en detalle el proceso de diseño para el circuito al que comúnmente nos referimos como el oscilador Vackar, que tiene un mayor rango de sintonización. Luego procede a describir una ligera variación con un rango de sintonización aún mayor. Este último circuito, que nunca he visto en otro lugar, lo describe como un compromiso entre el circuito Vackar mencionado primero y el debido a Seiler.

1949 original del informe anterior en checo. Excelente][(http://www.scribd.com/doc/62276627/Vackar-wholepaper)
Empieza con una descripción de los requisitos mecánicos para una alta estabilidad.

J. K. Clapp, "Osciladores LC de Frecuencia Estable," Proc. IRE, Ago 1954.

  • Muestra que los osciladores Gouriet-Clapp, Seiler y Vackar tienen una estabilidad de frecuencia equivalente dada la igual resonancia Q. Solo difieren en cuánto cambia la amplitud de la oscilación cuando se sintonizan. Los tres circuitos son útiles en rangos de frecuencia de 1.2, 1.8 y 2.5 a uno, respectivamente.

Lo anterior sugiere que el oscilador Vackar es potencialmente más útil.


Vea las referencias aquí Diseño de Oscilador Discreto- Rhea en la página 261.

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Craig Hyatt Puntos 158

Para un presupuesto de $100, podrías fácilmente armar un estándar basado en GPS. Por ejemplo Un Estándar de Frecuencia Simplificado Derivado de GPS.

Este proyecto en particular tiene una precisión medida y el autor afirma: "He realizado observaciones durante varios meses, y concluí que la década 10-10 (de 10-10 a 10-9) es una expectativa razonable de este sistema".

Este es un proyecto realizado en 2006 y no optimizado para estabilidad.

Otra opción es un oscilador barato que utiliza un lazo de fase (PLL) conectado a una señal de radio recibida de WWV u otra autoridad nacional. Su estabilidad a corto plazo no es tan buena, pero su estabilidad a largo plazo probablemente sea la mejor. Así es como funcionan los "relojes atómicos" baratos que ves en la tienda por $20-30 (los que se cuelgan en la pared y muestran la hora).

Como comentario aparte, mencionas que "los relojes atómicos nuevos están fuera del presupuesto". Eso es verdad, pero podrías conseguir uno usado por alrededor de $50-60.

1voto

Shog9 Puntos 315

Hay osciladores de MEMs, resistentes a los golpes en el orden de decenas de miles de G. Por ejemplo, ver http://www.abracon.com/Oscillators/ASEM.pdf

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