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Avoir une référence 10MHz piloté GPS est une sécurité dans un labo, ou pour piloter son ou ses OL (Oscillateur local).
Apres pas mal de recherche, je me suis intéressé au montage de G3RUH et de N1JEZ, qui utilise non pas la sortie 1pp, mais la sortie 10KHz d'un GPS.
Jacques F6AJW m'a donné un CI de G3RUH, ce qui simplifie le montage, mais il n'y a rien de dramatique à le faire sur une platine perforée !
Trouver un GPS qui sort le 10KHz n'est pas évident, on ne trouve plus que des GPS avec la sortie 1pps!
La solution a déjà été faite par F1CJN, qui à écrit un programme afin de reprogrammer un GPS low cost type NEO-7M ou NEO-6M, grâce à un Arduino nano! Et de pouvoir choisir la fréquence de la LED 1pps...
Visible sur le site du radio-club F6KBF
Toujours grâce à mon amis Jacques F6AJW, qui m'a mis en relation avec Patrick F4HSP, qui a repris le programme de F1CJN, afin de l'adapter au NEO-M8 encore plus sensible (et aussi en n'utilisant pas uniquement les trames "GPS", mais aussi les autres trames compatibles NMEA (Glonass, Galiléo ....).
Et pourquoi ne pas tenter de faire la référence en fréquence avec un 100 KHz de référence versus le 10 KHz de référence de la version d'origine!
Je n'ai pas monté le deuxième 74HC390 sur la platine G3RUH (U4) et fait un strap entre la patte 4 et 3, afin de faire suivre le 100KHz vers la boucle d'asservissement.
Sur les conseils de Patrick, j'ai réalisé 2 convertisseurs de niveau pour l'entrée / sortie de l'Arduino 5V vers le GPS 3.3V (RX / TX )
Le pont de résistance de la sortie TX de l'Arduino vers le 3.3V RX du GPS du schéma de F1CJN fonctionne très bien, mais j'ai voulu fiabiliser le système, enfin j'espère.
Petit conseil pour baisser le bruit de phase (suite à mes mesures au PRO): Il faut absolument un régulateur pour l'OCXO + un pour l'électronique et un autre pour le GPS, avec de belle capa tantale au plus près des platines, 47µF minimum...)
Première mise sous tension, pour voir si l'Arduino Nano et le GPS NEO-M8N fonctionnent :
Vérif. de la fréquence reprogrammée avec un oscilloscope sur la résistance de la LED 1pps, qui est bien à 100 KHz.
La deuxième mise sous tension avec les composants montés sur la platine G3RUH ne fonctionne pas.
Apres recherche, les niveaux sont trop faibles sur le 100KHz et sur le 10MHz de l'OCXO...
Le seuil haut du 74AC86 n'est pas atteint par le 10MHz et le 100KHz.
Patrick F4HSP me donne la solution en moins de 5 min... il suffit de mettre le potentiel des 2 entrées à Vcc/2 du 74AC86.
La tension étant relevée à 2.5V, les oscillations du 100KHz et du 10MHz viendrons passer sans problème les seuils de basculement du niveau haut (V iH = 3.85V) et du niveau bas ( (V iL = 1.65V).
Donc: en plaçant 2 résistances de 10K (15K dans mon cas), la première entre le +5V et l'entrée du 74AC86 (patte 1) et la deuxième entre l'entrée du 74AC86 (toujours sur la patte 1) et la masse, plus de soucis ! Idem en sortie de l'OCXO=> voir schéma!
ATTENTION à bien mettre une capa de 10nF afin de protéger du continu la sortie de l'OCXO, et une autre capa de 10nF ou l'on récupère le 100KHz sur la platine GPS (3.3V de la LED 1pps voir ) !
Ou la version réalisée avec KiCad si dessous :
(Sinon l'image à télécharger GPSDO)
Récapitulatif :
Votre OCXO 10MHz ou les références données par G3RUH.
1 GPS NEO-M8N
1 antenne GPS (alimentation en 3.3V)
1 74AC86 et 1 74HC390 achetés chez www.distri-compo.com (frais de port 2.90 euros + très rapide)
+ quelques résistances, capa, diode et un 7805.
Le dossier de F1CJN pour NEO-6 ou NEO-7
Le programme pour le NEO-M8N.zip de F4HSP à compiler avec les librairies LiquidCrystal, TinyGPSPlus (modifié!) et Wire qui sont à déposer dans le repertoire /Arduino/libraries/ (Attention de ne pas avoir de doublon).
Sinon: dans l'application arduino, faire "Croquis", "Inclure une bibliothèque" et puis "ajouter la bibliothèque .ZIP".
Inclure les 3 bibliothèques une après l'autre..
et ensuite compiler le code, avant de le téléverser!
Version finale :
2 sorties 10MHz en face Avant (1 BNC, et 1 SMA)
3 Sortie 10MHz en face Arrière (BNC)
1 Sortie 100KHz en face Arrière (afin d'éventuellement piloter un autre VCO/TCXO ou OCXO à distance dans un transverter par exemple...)
1 prise SMA en Face Arrière pour l'entrée GPS.
Pour les sorties 10MHz (Merci à F4HSP pour le CI SOP et le FCT3805), et le schéma de DF9NP .
Et vous câblez les sorties dont vous avez besoin !
Pour la sortie optionnelle du 100KHz, toujours sur les conseils de Patrick F4HSP, avec un 74HC04 (sextuple inverseur) suivant le schéma :
Les 4 résistances sont là pour adapter la ligne coaxiale 50 Ohms que vous ferez suivre avec le 5V logique 100KHz... (4 x 220 Ohms c'est marche aussi..)
Bien entendu, à l'autre bout du câble, il vous sera conseiller de prendre un 74HC14 !
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