10 MHz avec un OCXO
Un OCXO est un
oscillateur à quartz placé dans une enceinte thermostatique
chauffée et dont la fréquence peut être ajustée précisément par
une tension de référence.
On en trouve
de différentes marques et fréquences sur eBay à des prix intéressants.
Il s'agit de composants d'occasion provenant de démontage mais dont
le fonctionnement est garanti par le vendeur mais qui, à terme,
peut tomber en panne !
Notre
choix s'est porté sur un OCXO 10 MHz de marque TRIMBLE à double
enceinte. Il est alimenté
sous 12 Volts et la tension d'ajustement de la fréquence est d'environ
2,20 Volts. Le signal de sortie est sinusoïdal.
Le
circuit imprimé, dans sa version définitive, est prévu pour recevoir
éventuellement un OCXO de marque C-MAC STP2187C qui offre les
mêmes caractéristiques et stabilité que le TRIMBLE et que l'on trouve
également sur eBay.
SCHÉMA
La tension de 12V est régulée et ajustée par un LM317T placé sur un dissipateur car pendant les premières minutes de fonctionnement, le courant de chauffage de l'enceinte est assez conséquent (environ 1,8 A). Ensuite ce courant diminue pour s'établir aux environs de 0,20 A. La fréquence de sortie est très dépendante de la température de l'enceinte tant que celle-ci n'est pas stabilisée. Il faudra environ 20 minutes pour atteindre la stabilité. Le signal sinusoïdal de 3,6 Volts crête à crête est parfait pour servir comme oscillateur de référence d'un fréquencemètre ou un analyseur de spectre.
Pour
un réglage correct de la fréquence, il faudra utiliser une référence
précise qui peut être un générateur étalon contrôlé par GPS. La méthode la plus simple est de former
une figure de Lissajous sur un oscilloscope en branchant une source
sur la voie X et l'autre sur la voie Y. Il suffit de stabiliser
le pseudo-cercle formé en jouant sur Aj2.
Si
l'on veut mesurer cette différence de fréquence entre les deux,
on se référera à la méthode décrite dans "Hints and Tips"
Nous avons ajouté un combiné voltmètre-ampèremètre qui n'est pas indispensable mais permet de contrôler le bon fonctionnement de l'appareil.
MODIFICATIONS ULTÉRIEURES:
- Pour améliorer la stabilité
en température de la tension sur la broche VFC, nous avons remplacé
le 7805 (qui, en plus, recevait les calories de l'OCXO) par une
référence de tension LT1021 pratiquement insensible aux variations
de température. Malheureusement, le remplacement ne peut pas
se faire directement car le boitier est un DIL 8 broches et non
un TO92 comme on aurait pu s'y attendre. Autre inconvénient, le
prix est plus élevé, de l'ordre de 4 euros.
- L'ajustable de
200 ohms a été déplacé à l'extérieur sous la forme d'un HELIPOT©
10 tours. Comme nous n'avions qu'un modèle de valeur 1 kilohm, cette
valeur a été diminuée par la mise en parallèle d'une résistance.
Comme chaque OCXO aura sa propre valeur de tension de contrôle,
il faudra rechercher expérimentalement, ou par calcul, la combinaison de résistances
pour avoir la bonne valeur de tension VFCau milieu de la plage de réglage.
CIRCUIT IMPRIMÉ
Version
avec 7805
Version
avec LT1021