GPS基準クロック(24)

GPS受信機はバラックのままだと壊れそうなので1.8VのLDOを入れてケースに格納した。
LDOを入れたからと言って安定度が増した風でもない。

実験していて気づいた。
1PPS信号がたまに狂うようだとは過去に書いたのだが、たまに狂うのではなく規則的に補正されている風な動きをする。
これまでは1PPSに同期をかけて10MHzなり100MHzの波形を見ていたので気づかなかった。
今回は1MHzを使ったので不連続の様子がよく分かったのだ。
オシロは1PPS信号でトリガをかけている。
上がSGから出力した1MHzの波形で下が基準発振器の10MHzだ。

http://www.fnf.jp/20141127.MOV

波形が流れ続けるわけではないので長期的に見た1PPSは合っている。
ただし1PPSパルスと次の1PPSパルスの間隔は延びたり縮んだりしてつじつまを合わせている、風に見える。
動画では1〜3回一定方向にドリフトした後にグッと戻る事を繰り返す。
しかし衛星の受信状態によっては10回(10秒)以上一定方向に行った後で戻る事もある。
ドリフトの方向もその時々で、しかし平均値は合っているのでカウンタでゲート時間を長くしておけば安定して測れる。

市販のGPSロック型基準発振器はユーザ設定にもよるのだが、数百〜数千秒の平均でロックをかけている。
以前に位相検波器で普通にPLLをかければいいと書いたのだが、このような状況に陥ると数秒ごとに周波数がふらつく事になる。