Temps de démarrage en conditions réelles !
Posted: 29th January 2018
Parfois, nos clients nous demandent quel est le temps de démarrage d’un oscillateur. Ils ont sans aucun doute de bonnes raisons de nous poser cette question qui, au premier abord, semble appeler une simple réponse. En effet, ils ont probablement besoin de calculer l’écart de temps entre le démarrage du système et la transmission de données valides.
IQD ne voit aucun problème à fournir ces données. Toutefois, nous cherchons toujours à établir clairement ce que le client souhaite obtenir. En effet, si un client souhaite comparer nos produits avec ceux de la concurrence, vous conviendrez que nous souhaitions comparer des produits de même type. Par exemple, s’agit-il du démarrage dès la mise sous tension ou du démarrage à partir d’une fonction de commande de sortie ?
Lorsque l’oscillateur est mis sous tension pour la première fois, le circuit d’oscillation doit démarrer « à froid ». Cette opération peut durer quelques millisecondes. En cas d’utilisation de la fonction de commande de sortie de l’oscillateur, deux cas de figure sont possibles lorsque l’oscillateur est désactivé. Dans le premier cas de figure, le circuit de l’oscillateur interne continue de fonctionner et le tampon de sortie est désactivé. Ceci permet de bénéficier d’un temps de démarrage très rapide en microseconde. Toutefois, la consommation électrique n’est que très faiblement inférieure que l’oscillateur soit activé ou désactivé. Dans l’autre cas de figure, l’oscillateur interne s’arrête lorsque l’appareil est désactivé. La consommation électrique est donc très faible en cas de désactivation dans une plage d’amplitude micro ou nano. En revanche, le temps de démarrage est plus long.
En règle générale, les anciens oscillateurs ont une fonction de désactivation du tampon de sortie tandis que les oscillateurs les plus récents et les plus compacts ont une fonction d’arrêt de l’oscillateur interne. En effet, les plus récents appareils électroniques sont conçus pour consommer très peu d’énergie, notamment les appareils portables fonctionnant sur piles.
Il est probablement opportun de nous familiariser avec la terminologie du secteur. Si vous lisez les fiches techniques de tous les fabricants et distributeurs de produits de contrôle de fréquences, vous remarquerez que la fonction de contrôle de sortie est appelée la « fonction Activer/Désactiver », la « fonction 3 états », la « fonction Veille ». D’autres termes également utilisés n’ont parfois aucun rapport avec ce qu’ils décrivent. IQD parle de « 3 états » pour signifier que le tampon de sortie est désactivé mais que l’oscillateur interne est toujours en cours de fonctionnement et utilise le terme « fonction Veille » pour dire que l’oscillateur interne a été désactivé. Toutefois, ce n’est pas parce que deux entreprises vendant des produits de contrôle de fréquence utilisent la même terminologie qu’elles parlent de la même chose !
Quand considérez-vous que l’oscillateur a démarré ? Lorsque la fréquence est comprise entre les caractéristiques indiquées sur la fiche technique (peut-être ±50ppm de la fréquence nominale ? Ou lorsque l’amplitude du signal de sortie a atteint une limite de, par exemple, 90 % de l’amplitude finale ? Ou s’agit-il du temps que met la fréquence à atteindre une certaine plage ppm à partir de sa fréquence finale (peut-être ±20ppb de la fréquence après 1 heure ?
Généralement, si la fiche technique n’indique pas clairement la mesure, il est raisonnable de considérer que le chiffre donné correspond à la première des options mentionnées ci-dessus, c’est-à-dire, que la fréquence est comprise dans la plage des caractéristiques indiquées. Toutefois, si ce chiffre est important à vos yeux, veuillez user de prudence et clarifier ceci avec votre fournisseur de produits de contrôle de fréquence. Si vous achetez un oscillateur à quartz thermostatés (OCXO), il est fort probable que le chiffre donnée corresponde soit à la deuxième soit à la troisième option mentionnée ci-dessus.
Enfin, voici quelques points de réflexion pour votre équipe technique. Le temps de démarrage peut être affecté par la température. Ceci s’applique tout particulièrement aux produits OCXO. La mesure du temps de démarrage peut être affectée par les réflexions et la fragmentation sur le signal entre l’oscillateur et le système de mesure. Lorsque nous prenons cette mesure, nous le faisons dans des conditions idéales, c’est-à-dire en présentant la condition nominale de la charge de sortie de l’oscillateur à l’oscillateur. Si ce n’est pas le cas sur votre carte de circuit imprimé, les résultats que vous obtiendrez seront différents.
Une mesure précise du temps de démarrage sur un oscillateur standard nécessitera un oscilloscope avec une très large bande passante afin de garantir une parfaite synchronisation des flancs montants. Par ailleurs, une parfaite impédance entre la sortie de l’oscillateur et l’entrée de l’oscilloscope est nécessaire afin d’éviter toute fragmentation de la forme du signal.
Le temps de démarrage est une fonction de fréquence. Toutefois, les fiches techniques n’indiquent qu’un seul chiffre pour couvrir une large gamme de fréquences. Ceci signifie que le chiffre mentionné sur la fiche technique est le chiffre correspondant au pire cas de figure et qu’il introduit une très large marge de sécurité. Les données mesurées peuvent être bien meilleures que celles indiquées sur la fiche technique.
Nous déconseillons l’utilisation de compteurs pour effectuer ce type de mesure. Les compteurs de mesure continue modernes sont très efficaces et offrent une fonction de mesure de l’écart de temps entre les déclenchements sur deux sorties. Toutefois, l’utilisation d’un compteur ne vous permettra pas de voir si votre événement déclencheur se produit à une amplitude adéquate ou si des impulsions transitoires se produisent avant d’obtenir une oscillation stable.
Si rien d’autre ne fonctionne, IQD dispose d’un large stock de produits fréquentiels à son siège social ainsi que d’un laboratoire d’essai bien équipé. Vous définissez la mesure du temps de démarrage de votre choix et nous procéderons aux essais adéquats puis vous enverrons les résultats. De cette manière, vous êtes certain à 100 % de traiter des données précises.