【パワーメーター2019】水晶発振器と分周カウンタＩＣいじる＜ＳＰＥＣ通りにならない＞

アナログ回路は苦手なので、避けてきたのですが、測定精度確保のためには、触らないといけないのでいやいやながらいじってみました。

●目的
「左右クランクとSeatTube上死点波形の位相がそれぞれ合わない対策」
本日：「水晶発振器から分周ＩＣを使って、数msec台の基準波形をつくる」
明日以降：測定で使っている怪しげなＣＰＵ STM32F103T8C6の割り込み周期を入れてあげて位相ズレが改善されるかを確認します。

●やった事
①±１ｐｐｍの超高精度水晶発振器　VM39SG5で分周したときの時間精度を測定する
　＝＞秋月にあったので買ってみたけど、使うのが大変そうです。

参考サイト：
http://seppina.cocolog-nifty.com/blog/2015/02/vctcxovm39s5g–.html
秋月：http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-07275/
＝＞この発振器出力電圧が±０．６Ｖしかでなくて、トランジスタとかアンプで増幅しないと分周ＩＣが動かないので、トランジスタで回路組んでみたら、ノイズが大きくなって、波形のブレが止まらなくなって、精度測定ができませんでした。いくら高精度を誇っても、周辺回路でノイズをくらえばもとの黙阿弥なので、この発振器は
使わないほうがいいと判断しました。

➁±２０ｐｐｍ程度の発振器ＳＧ８００２ＤＣで分周測定
これは、ＥＰＳＯＮの水晶発振器です。ＤＯＣＵＭＥＮＴがしっかりしていて安心です。
https://www5.epsondevice.com/ja/products/crystal_oscillator/sg8002dc.html
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04538/

分周は、東芝のＴＣ４０２０ＢＰ　14段のカウンタＩＣを使いました。
仕様：https://toshiba.semicon-storage.com/info/docget.jsp?did=16649&prodName=TC4020BP

※このＩＣ　ＲＥＳＥＴピンがついているので、ＧＮＤにおとしておかないと動作しません。気づかずに1時間無駄しました。

●水晶クロックと分周ＩＣの計算と測定結果
スペックが±２０ｐｐｍですが、実際回路で組んで分周して測定すると
６４ｐｐｍに悪化してました。波形がぶれていて、ノイズがのっているし電圧波形もばらつきた大きくて、結局時間精度といっても、電圧ばらつきやノイズをもろくらうので、回路全体の低ノイズ化、定電圧精度をあげないと時間精度も出ないということが分かりました。分周については、当たり前すぎてあまり解説がないので、ＩＣの仕様をみる以外にありませんでした。

①ＳＧ８００２ＤＢから分周カウンタＩＣへの入力波形　相当ブレます。