MatrixSW CLK_LVDS-I2S基板で書いたように、1つの基板で構成するとハンダ付け失敗リスクが格段に高まる等などにより、いくつかの基板で構成することにしました。
その1枚目としてCXOボードを設計中。
CXOボードを別にすることにより、CXOの種類を差し替えることが可能になるということも狙ってCXO単独のボードとすることにしました。
このボードにTPS7A47も載せCXO＋その電源という構成にしました。
MatrixSW CXOボード回路図 3/10差替
CXOのPadは、6pinのConnor-Winfield DOC020V用のものですが、中央の2pinを使わなければ、4pinのCrystek CCHD-957がほとんど同じディメンションで、第一候補はCCDH-957を考えています。
MatrixSW CXOボードA面 3/10差替
MatrixSW CXOボードB面 3/10差替
MatrixSW CXOボードA面 3D 3/10差替
＾
MatrixSW CXOボードB面 3D 3/10差替
*3/10
① Si5326基板との接続コネクタをヒロセDF9- 9からヒロセDF12-10に変更しました。また基板の支持のためコネクタを2個に増やしました。
② ①によりコネクタのAB両面実装が可能になったためSi5326基板との接続方法を横に２つ並べる形から表裏に相対する形にしました。また横幅制限が緩和され22mmに横幅を広げました。
③ ②によりCXOに保温カバーを付ける場合の取り付け（穴）に余裕をもたせられるようにしました。
kou 様
返信削除CsystekはTCXOでDOCはOCXOですから熱的に同じ扱いは難しいですね。
http://www.conwin.com/pdfs/AN2093.pdf
今度はこれを試してみようと思っています。
http://www.abracon.com/Oscillators/ASFLMP.pdf
rtm_iino さん
削除まあOCXOは長期的な周波数安定度の面では優れているでしょうが、ジッタ特性のような短期的な安定度はCXOより必ずしも優れているわけではないとおもいますので、多分比較してみて特に有意性がなければ使わない事になると思います。
kou 様
返信削除オーディオ用のクロックは選択が難しいですね。
私のクロック病はLEAP SECONDやTIME NUTSからなので次はGPSDO使って作ってみるつもりです。
オシレーターのジッターは単体での評価ですし即音に繋がらないのが現状です。
44.1KHzのオシレーターを特注してSi5326あたりで逓倍できると面白いのでしょうね。
rtm_iino さん
削除ジッタといってもジッタ周波数、振幅などいくつかのパラメータがあり、オーディオとしてどういう点を重視するべきかがほんとうは大事だと思いますが、あまり見かけませんし、私自身まだよくわかっていません。
Si5326やその他よくあるクロック系デバイスは通信装置に使用する場合の特性や、100MHz超のデータ転送の特性改善を目的としたものですからオーディオ用として本当のところはどうなんでしょうね。
オシレーターの発振周波数はMHzオーダーからしか見たことがないですが、http://eetimes.jp/ee/articles/1104/05/news111.htmlには下限は800kHzとあります。44.1kHzまで下げると何か特性改善が考えられるのでしょうか？
kou 様
返信削除水晶発振子は時計用の32768Hzの物があるのはご存知だと思います。
周波数が低い方が昔は作りやすかったからだと思います。
ジッタークリーナーは私も懐疑的に見ていましたが効果はありますね。
サイン波のOCXOの5ppb品をBPF通して使うのが正統派かもしれませんが何使ってもこれが決定版というのは無いのかもしれません。
今のルビジウムは電気食いすぎですが、レーザー発振器やMEMSなど新しい物も出てきますね。
http://www.popsci.com/technology/article/2011-05/smallest-atomic-clock-ever-now-sale
http://inst.eecs.berkeley.edu/~ee245/fa12/lectures/Lec3m.BenefitsOfScalingII.ee245.f12.ctnguyen.pdf
DAC使っているかぎりアナログ部分のノイズフロアがボトルネックですから24ビットレベルの理論値まではまだまだ遠い道のりです。
rtm_iino さん
返信削除低い周波数の発信子もあるんですね。
SPDIFやUSB機器からのクロックであれば、ジッタクリーナーで除去できるジッタはかなりあると思われ効果は十分あると思いますが、CXO等基板内の発信源に対して効果があるかどうかは、デバイスや回路構成、実装によりけりだと思います。効果を実感したのは外部からのクロック源に対してでしょうか？
レーザー発振器もMEMSも初めて聞きました。MEMSはフィルタへの適用でしょうか。レーザー発信器は、ルビジウムやGPSと同じくVCXOが使われているので短期特性はVCXOの特性に支配されるような気がしますが、どうなんでしょうね。
Kou 様
返信削除捨てられるルビジウムを拾ってきて使うので今の物と比べると性能は格段に良くないですね。
少し前はこれでもSSGやスペアナの基準にするなら十分すぎる性能でした。
HP8657Bでサイン波からLVCMOSの変換テストしているのですがオシロの画面見ただけでジッターが多いのがわかります。
MEMSは赤血球を掴むロボットアームからオシレーターまで色々と分野も広いですね。
Digikeyの発振器で検索kするとSiliconやMEMSはどんどん増えています。
Si59XなどもMEMSの類です。
私の手持ちのオシレーターではジッタークリーナーは有意ですね。
OCXOやルビジウムは電源入れると数年間は稼動するような所で使われているので音楽聞く度にスイッチを入れるような使い方は逆に例外なのかもしれません。
長期特性の良いオシレーターは位相ノイズが多いのか短期特性が悪いのかという点はわかりませんが測定限界のノイズフロアが下がったのでオシレーター作る側でも工夫を始めたという事ではないでしょうか？
どこ見ても同じ測定器型番のグラフばかりです。
rtm_iino さん
返信削除MEMSが水晶に特性で必ずしも優位ではないようですが、信頼性や量産性、小型化などでは有利で、現在はどうかわかりませんが将来的には水晶を凌ぐポテンシャルもありそうですね。
Si59Xはシリコン発信器の分類にはなるようですが、MEMSの類というのは調べても見つけられませんでした。
MEMSテクノロジーをもつSilicon Clocks社の買収したことからこれから出てくるといったところでしょうか。
オシレータ直でもジッタクリーナーが有意だったようで、今作っている構成も期待できそうです。
OCXOやルビジウムになると普通の水晶より電源投入から安定するまで時間がかかるのだと思います。
高速伝送になると位相ノイズがモロに影響するので、クロックも伝送速度の高速化に合わせて精度が求められるようになっていたのだと思います。
測定器まで気にしてませんでしたが、結局その測定器ぐらいしか使い物になるものがないといったところでしょうか。
kou 様
返信削除測定器に関してはそのようですね。
昔からHPはスペアナやネットワークアナライザでは他よりは群を抜いてましたから。
時間が無くてジッタークリーナーのシリーズ化（リファレンスをクリーニングした信号でマスタークロックをクリーニング）の実験がまだです。
今日 読んだ資料ではMCXOというマイコンを使って周波数補正するオシレーターがあると書いてました。
温度偏差グラフをテーブル化してEFCで補正する形なのだと思います。
温度をPID制御してOCXO化するより少ないエネルギーで済むかもしれません。
http://www.greenrayindustries.com/library/PhaseNoise08.pdf
rtm_iino さん
削除やはりHPですね。自分では使うことが無いので詳しくないですが、HPの機器しか見かけたことが無いように思います。
MCXOというキーワードは初めて知りました。周波数精度はOCXOと同等のものもあるようですが、リンクの資料ではMPUを積んでいるのでそのノイズについて言及されていますね。OCXOの場合もヒーターのON/OFF時にノイズになる要因を持っており長期精度確保のため短期精度が犠牲になる面もありそうで、結局CXO,TCXOで特性の良い物が妥当な気がしています。
Si5317等のジッタクリーナーの類を介した時点で内蔵DSPLLや外付けXTALの特性が支配的になるのではないかと思っており、ソースクロックは長期的周波数精度としてはもちろん見えてきますが、オーディオとしてはリファレンスの差はあまり効いてこなくなると推測しています。