GPSDO BH3SAP
aneb Atomové hodiny do každé rodiny!
Ne, nezbláznil jsem se (alespoň ne úplně), jen jsem postupně získal potřebu orientačního měření kmitočtu jednoduchým a laciným čítačem (a koupil jsem si k tomu osmimístný pen-type čítač PLJ-091OLED-L1, který by mi asi bohatě stačil), ale pak jsem si vymyslel potřebu přesnějšího měření kmitočtu míň jednoduchým a míň laciným čítačem (Hameg HM8021-3, velmi pěkný úlovek z eBay - o tom časem taky něco napíšu) - a pak jsem získal potřebu oba čítače zkalibrovat, protože ukazovaly každý něco jiného a dohromady velmi přesný souhrn naprostých nesmyslů.
Na fóru EEVblogu jsem četl krásnou poučku, která platí v metrologii obecně:
Člověk, který nemá hodiny, nikdy neví, kolik je hodin.
Člověk, který má jedny hodiny, ví vždycky přesně, kolik je hodin.
Člověk, který má dvoje hodiny, neví nikdy, kolik je přesně hodin.
Na kalibraci frekvenčního čítače se hodí mít nějaký stabilní zdroj přesného kmitočtu - typicky to bývá 10MHz. Jako stabilní zdroj se používá ledacos - v závislosti na potřebách a finančních možnostech od teplotně kompenzovaných oscilátorů (za pár korun), přes vyhřívané oscilátory (za pár set až tisíc), přes rubidiové normály (od pár desítek tisíc výše) až po cesiovou fontánku (za částku, o které se ve slušné společnosti mluví pouze v souvislosti s organizovaným zločinem či dotacemi).
Ale pak je možnost úkroku stranou.
Přesné hodiny - zhruba na úrovni onoho rubidiového normálu - většina z nás používá, aniž o tom ví (a popravdě - aniž je to zajímá), protože právě podobným časovým normálem jsou synchronizované družice navigačních systémů. A přijímač GPS, který máte třeba v telefonu, může umět zpětně ten normálový kmitočet získat. Jen se mu to musí správně vysvětlit, použít něco málo chytré matematiky a ejhle, máme tu krabičku, která má na jednom konci GPS anténu a na druhém konektor, ze kterého leze referenčních 10MHz s maximální odchylkou zhruba 0.1 ppb (parts per billion), což - jestli dobře počítám - dělá u 10MHz nějakých 10 mHz. Ano, to není překlep, opravdu deset miliherzů. Nářez.
A protože je ta krabička po stránce HW docela jednoduchá, dá se postavit, a nebo ledaskde koupit (třeba na Aliexpressu) za něco kolem patnácti stovek. Přijde krabička, vybalíte, připojíte anténu - a po třech hodinách chodu má odchylku nikoli setin Hz, ale jednotek, a možná i desítek Hz. A vy zjišťujete, že je něco hodně špatně.
Ale protože už máte výcvik a tu zradu čekáte, našli jste si předem fórum, kde řeší alternativní a skvělý FW (a různá další vylepšení), ten nainstalujete, opravíte jeden blbě připájený drát (kdy si výrobce u celé série spletl levou a pravou stranu), zapnete - a až se chytne GPS, celé se to zahřeje a po dvou, třech hodinách trochu stabilizuje a nasbírá kolem dvaceti viditelných satelitů, najednou koukáte na displej, kde tiše problikává údaj o odchylce 0-0.11 ppb.
Neskutečné.
Paráda.
A pak už nic nebrání podle toho signálu zkalibrovat nejprve ten malý, laciný ruční čítač, a když už jste v tom, tak i toho "o chlup" přesnějšího Hamega. A ono to jde a ukazuje to, a vy pak v rozdílovém režimu vidíte, jak i ten superpřesný OCXO v tom čítači trošinku plave - no a vám to nevadí, protože vy už víte, kolik je hodin.
A to jakože opravu přesně, na úrovni národního normálu.
A že je vám to v podstatě úplně naprd je vedlejší, tady jde o ten děsně fajn pocit :)