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<li> [[아날로그 쿼츠시계 무브먼트]]
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<li>탁상용, 구입 및 사용품
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<li>1984년(대학교 2학년)부터 사용한, 김원주에게서 받은 알람시계
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<li>외관 - 2018-8-30 사진
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image:alarm_clock1_006.jpg | 왼쪽 전지는 알람용, 오른쪽 전지는 시계용
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<li>전선 연결
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image:alarm_clock1_003.jpg | 깨진 전지홀더 교체
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<li>무브먼트
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<li>2021-04-25 정확도 측정 엑셀 파일
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<li> [[가변 커패시터]]를 돌리면서
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image:alarm_clock1_008.jpg | 현재 사무실 온도
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<li>그래프
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image:alarm_clock1_009.png | 초기 시계 정확도. 약 +5ppm으로 잘맞춰져 있다.
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image:alarm_clock1_010.png | 트리머C를 한 바퀴 이상 돌릴 때 주파수 변화 -20ppm~+50ppm 변한다.
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image:alarm_clock1_011.png | +2.5ppm으로 맞추기 위해 트리머C를 조금씩 돌릴 때
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image:alarm_clock1_012.png | +2.5ppm 근처에 맞추고, 25도에서 +0.4도씨 상승에 따라 서서히 늦게간다.
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<li>눈높이
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<li>소비전류 측정 - 적분하면 초당 21uW 소모(1.5V인경우), 0.014mA소모 = 사용전지 LR44 175mAh이면 약 520일 사용
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<li> [[66311B]] Mobile Communications DC Sources로 소비전류 측정 사진
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image:desk_clock01_004.png | sample rate=2msec
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<li>내부
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image:desk_clock01_007.jpg | 알람 시간이 되면 회전막대가 내려가 스위치가 ON된다.
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image:desk_clock01_008.jpg | 발진회로가 없는 [[전자석버저]]이다. 그러므로 IC가 알람신호를 발생시킨다.
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<li>2021/03/16 안종연
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<li>외관
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<li>연속 회전형이다.
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image:alarm_clock3_004.jpg | 빨강화살표 [[기어]]는 초침이다. 분홍색 [[기어]]는 분당 480회전(초당 8회전)해야 한다.
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image:alarm_clock3_005.jpg | 크리스탈 출력 파랑 32768Hz, IC 출력 빨강 16Hz이다. IC가 클럭을 1/2048(2^11)로 줄인다.
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<li>소모전류로 시간 정밀도 측정
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image:alarm_clock3_007.png | 소모전류(평균 0.25mA, AA 2500mAh라면 1만시간=400일 사용) 펄스는 16Hz로 나온다.
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image:alarm_clock3_008.png | 1번째 펄스
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image:alarm_clock3_009.png | 100번째 펄스. 이 계측기
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<li>이 계측기로 측정한 소모전류 방법으로 시간 정확도를 파악할 수 없다.
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<li>하루 24x60x60초=86,400초. 하루 1초 편차는 1/86400 분해능 필요
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<li>위 계측 방법은 1.56/6250 ~ 1/4000 분해능을 갖는다. 즉, 20배 더 분해능이 필요하다.
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<li>2021/04/11 홀 센서 보드로 측정
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<ol>
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<li>실험 방법
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image:hall_sensor01_001.jpg | 측정에 사용된 홀 센서보드
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image:alarm_clock3_010.jpg | 갖다붙이고 감도를 조절하여 LED가 깜빡이도록함
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<li>오실로스코프 파형-1
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<ol>
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<li>파형
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image:alarm_clock3_011.png | 전원 3.3V, 오실로스코프에서
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image:alarm_clock3_012.png | 3.25Vp-p 나오고, 주파수는 약 7.95Hz
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<li>카운터로
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image:alarm_clock3_013.png | 약 12분간 157번 샘플링, 평균 8.005903Hz로 +737ppm 빠르다.
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image:alarm_clock3_014.png | 12시간동안 4,575번 샘플링, 평균 7.999996Hz로 -0.56ppm 늦다.
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image:alarm_clock3_015.png | 시간에 따른 누적평균
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</ol>
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<li>오실로스코프 파형-2, 센서 보드 전원전압을 5V로 올리고, 시계에 더 잘 근접시켜 파형을 깨끗하게 획득함.
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<li>파형
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image:alarm_clock3_016.png
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image:alarm_clock3_017.png
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<li>카운터로
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image:alarm_clock3_018.png | 앞 실험 결과 편차에 비해 약 10배 좋다.
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image:alarm_clock3_019.png | 평균 7.999952Hz로 -6ppm 늦다. 즉, 샘플링간 측정편차는 줄어들어도 전체 누적 편차는 예쁜 파형과 상관없다.
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<li>카운터에서 gate time을 1초에서 10초로 늘림(10배 더 측정해서 평균했다는 뜻)
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image:alarm_clock3_020.png | 앞 실험 결과 편차에 비해 약 10배 좋다.
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image:alarm_clock3_021.png | 평균 7.999970Hz로 -4ppm 늦다.
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</ol>
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<li>시계 전원 전압에 따른 주파수
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image:alarm_clock3_022.png | 0.5V~1.7V까지. 전압에 따라 클럭IC 주파수가 변하지는 않는다. 단지 출력전류가 낮아 모터가 회전을 하지 않을 뿐이다.
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</ol>
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<li>스텝 모터를 제거하고 IC 출력 파형을 직접 관찰함.
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<li>사진
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image:alarm_clock3_023.jpg | 분홍 플라스틱 캡 속에 2폴 [[영구자석]]
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image:alarm_clock3_024.jpg | 코일 저항 측정하니 2.2k오옴, 철심 자속 또한 (뭔가)비대칭이어야 [[자석]]이 일정방향으로 회전할 것이다.
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image:alarm_clock3_025.jpg | 코일 뜯어내고 2.2k 저항설치한 후, 1M 임피던스 프루브 연결하여 주파수 카운팅
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<li>시계 전원 전압에 따른 주파수
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image:alarm_clock3_026.png | 1.5V를 +, -로 반전시킨다. 8Hz, +펄스일 때 180도 회전, -펄스일 때 다시 180도 회전
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image:alarm_clock3_027.png | 측정에 문제인가?
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<li>측정에 문제가 있는지 파악하기 위해, +- 펄스에서 -펄스를 다이오드로 제거하여 다시 측정
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image:alarm_clock3_028.png | 다이오드 통과전
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image:alarm_clock3_029.png | 다이오드 통과후(trigger 오류를 없애기 위해서)
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image:alarm_clock3_030.png | 다이오드 통과후 파형 카운팅
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<li>재측정, 다이오드부착, 2.0V에서 0.5V로 전원전압을 낮추면서
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image:alarm_clock3_031.png | 건전지 공칭전압 1.5V에서 기울기가 0이 나오도록 IC에 프로그래밍 된 듯
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<li>온도 특성
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image:alarm_clock3_032.png | 오븐 온도 프로파일, 약 1분에 1도씨 낮추었다.
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image:alarm_clock3_033.png | 회전수
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image:alarm_clock3_034.png | 변화율. 0~50도 범위에서 최대-25ppm을 보인다. 30일이면 260만초이라면 최대 64초 늦어진다. (25도에서 가장 빠르게 간다.)
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<li>+전압 라인과 XTAL포트 1 및 포트2 사이에 1.1pF~5.0pF을 연결하여 주파수를 튜닝하면
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<ol>
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<li>주파수 튜닝
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image:alarm_clock3_035.jpg
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image:alarm_clock3_035_001.png | 5pF를 추가하면 시간은 약 10ppm 늦게 간다. 1ppm은 한달에 2.6초이다.
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</ol>
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<li>보관된 다른 소자를 꼽으면
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<ol>
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<li>
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image:alarm_clock3_036.jpg
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image:alarm_clock3_037.jpg | 소형:보관품, 대형:이번 시계에서 나온 소자
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image:alarm_clock3_037_001.png | 소형품은 +5ppm 빨리가도록 만들었다.
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<li>쿼츠 크리스탈 공진기를 바로 측정하면. 참고로 100:1 프루브(100M오옴 ~5pF)일 사용하면 7.999858Hz로 -10ppm(늦게)간다.
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image:alarm_clock3_038.jpg | 10M오옴//~15pF 프루브를 연결하여
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image:alarm_clock3_039.png | 32.768kHz 근처 진동을 오실로스코프로 관찰할 수 있다.
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image:alarm_clock3_040.jpg | 프루브 연결전 모터 펄스 주파수 7.999942
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image:alarm_clock3_041.jpg | 프루브 연결한 후 주파수 8.001696 로 220ppm 빨리간다.
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</ol>
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<li>실험을 위해 2021/04/18 구입함
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<li>상품 사진, 탁상용 알람시계 Alarm Clock, 2021/04/18 구입함. 3,000원, 다이소
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image:alarm_clock04_001.jpg
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<li>여행중 발견
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<li>2023/01/14 일본 홋카이도, 어느 온천지역 호텔에서
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image:alarm_clock04_002.jpg | 살펴보니 자명종 기능이 있다.
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<li>2024/01/18 파크 하얏트 부산 호텔에서. designed by SISO&CO (시소앤코)
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<ol>
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<li>특징
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<ol>
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<li>연속형(무소음) [[아날로그 쿼츠시계 무브먼트]]이다. 방음을 잘해 머리맡에서 들리지 않는다. 귀를 갖다대야 무브먼트 회전소리가 들린다.
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</ol>
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<li>사진
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image:alarm_clock05_001.jpg | 초침, 야광, 한글표시
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image:alarm_clock05_002.jpg | 알람기능
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2025년 2월 12일 (수) 22:30 판

탁상시계

  1. 전자부품
    1. 대분류
      1. 시계
        1. 손목시계 watch
        2. 탁상시계,벽시계
          1. 디지탈 쿼츠시계
          2. 아날로그 쿼츠시계
            1. 아날로그 쿼츠시계 무브먼트
            2. 탁상시계 - 이 페이지
            3. 벽시계
  2. 탁상용, 구입 및 사용품
    1. 1984년(대학교 2학년)부터 사용한, 김원주에게서 받은 알람시계
      1. 외관 - 2018-8-30 사진
        • alarm clock1 005.jpg

        • 왼쪽 전지는 알람용, 오른쪽 전지는 시계용

      2. 전선 연결
        • alarm clock1 001.jpg

        • 깨진 전지홀더 교체

        • alarm clock1 004.jpg
      3. 무브먼트
        • alarm clock1 002.jpg
      4. 2021-04-25 정확도 측정 엑셀 파일
        1. 가변 커패시터를 돌리면서
          • alarm clock1 007.jpg

          • 현재 사무실 온도

        2. 그래프

          • 초기 시계 정확도. 약 +5ppm으로 잘맞춰져 있다.

          • 트리머C를 한 바퀴 이상 돌릴 때 주파수 변화 -20ppm~+50ppm 변한다.

          • +2.5ppm으로 맞추기 위해 트리머C를 조금씩 돌릴 때

          • +2.5ppm 근처에 맞추고, 25도에서 +0.4도씨 상승에 따라 서서히 늦게간다.

    2. 눈높이
      1. 소비전류 측정 - 적분하면 초당 21uW 소모(1.5V인경우), 0.014mA소모 = 사용전지 LR44 175mAh이면 약 520일 사용
      2. 66311B Mobile Communications DC Sources로 소비전류 측정 사진
        • desk clock01 001.jpg
        • desk clock01 002.jpg
        • desk clock01 003.png

        • sample rate=2msec

        • sample rate=10usec

      3. 내부
        • desk clock01 006.jpg

        • 알람 시간이 되면 회전막대가 내려가 스위치가 ON된다.

        • 발진회로가 없는 전자석버저이다. 그러므로 IC가 알람신호를 발생시킨다.

    3. 2021/03/16 안종연
      1. 외관
        • alarm clock3 001.jpg
        • alarm clock3 002.jpg
      2. 연속 회전형이다.
        • alarm clock3 003.jpg

        • 빨강화살표 기어는 초침이다. 분홍색 기어는 분당 480회전(초당 8회전)해야 한다.

        • 크리스탈 출력 파랑 32768Hz, IC 출력 빨강 16Hz이다. IC가 클럭을 1/2048(2^11)로 줄인다.

      3. 소모전류로 시간 정밀도 측정
        • alarm clock3 006.png

        • 소모전류(평균 0.25mA, AA 2500mAh라면 1만시간=400일 사용) 펄스는 16Hz로 나온다.

        • 1번째 펄스

        • 100번째 펄스. 이 계측기

      4. 이 계측기로 측정한 소모전류 방법으로 시간 정확도를 파악할 수 없다.
        1. 하루 24x60x60초=86,400초. 하루 1초 편차는 1/86400 분해능 필요
        2. 위 계측 방법은 1.56/6250 ~ 1/4000 분해능을 갖는다. 즉, 20배 더 분해능이 필요하다.
      5. 2021/04/11 홀 센서 보드로 측정
        1. 실험 방법

          • 측정에 사용된 홀 센서보드

          • 갖다붙이고 감도를 조절하여 LED가 깜빡이도록함

        2. 오실로스코프 파형-1
          1. 파형

            • 전원 3.3V, 오실로스코프에서

            • 3.25Vp-p 나오고, 주파수는 약 7.95Hz

          2. 카운터로

            • 약 12분간 157번 샘플링, 평균 8.005903Hz로 +737ppm 빠르다.

            • 12시간동안 4,575번 샘플링, 평균 7.999996Hz로 -0.56ppm 늦다.

            • 시간에 따른 누적평균

        3. 오실로스코프 파형-2, 센서 보드 전원전압을 5V로 올리고, 시계에 더 잘 근접시켜 파형을 깨끗하게 획득함.
          1. 파형
            • alarm clock3 016.png
            • alarm clock3 017.png
          2. 카운터로

            • 앞 실험 결과 편차에 비해 약 10배 좋다.

            • 평균 7.999952Hz로 -6ppm 늦다. 즉, 샘플링간 측정편차는 줄어들어도 전체 누적 편차는 예쁜 파형과 상관없다.

          3. 카운터에서 gate time을 1초에서 10초로 늘림(10배 더 측정해서 평균했다는 뜻)

            • 앞 실험 결과 편차에 비해 약 10배 좋다.

            • 평균 7.999970Hz로 -4ppm 늦다.

        4. 시계 전원 전압에 따른 주파수

          • 0.5V~1.7V까지. 전압에 따라 클럭IC 주파수가 변하지는 않는다. 단지 출력전류가 낮아 모터가 회전을 하지 않을 뿐이다.

      6. 스텝 모터를 제거하고 IC 출력 파형을 직접 관찰함.
        1. 사진

          • 분홍 플라스틱 캡 속에 2폴 영구자석

          • 코일 저항 측정하니 2.2k오옴, 철심 자속 또한 (뭔가)비대칭이어야 자석이 일정방향으로 회전할 것이다.

          • 코일 뜯어내고 2.2k 저항설치한 후, 1M 임피던스 프루브 연결하여 주파수 카운팅

        2. 시계 전원 전압에 따른 주파수

          • 1.5V를 +, -로 반전시킨다. 8Hz, +펄스일 때 180도 회전, -펄스일 때 다시 180도 회전

          • 측정에 문제인가?

        3. 측정에 문제가 있는지 파악하기 위해, +- 펄스에서 -펄스를 다이오드로 제거하여 다시 측정

          • 다이오드 통과전

          • 다이오드 통과후(trigger 오류를 없애기 위해서)

          • 다이오드 통과후 파형 카운팅

        4. 재측정, 다이오드부착, 2.0V에서 0.5V로 전원전압을 낮추면서

          • 건전지 공칭전압 1.5V에서 기울기가 0이 나오도록 IC에 프로그래밍 된 듯

        5. 온도 특성

          • 오븐 온도 프로파일, 약 1분에 1도씨 낮추었다.

          • 회전수

          • 변화율. 0~50도 범위에서 최대-25ppm을 보인다. 30일이면 260만초이라면 최대 64초 늦어진다. (25도에서 가장 빠르게 간다.)

      7. +전압 라인과 XTAL포트 1 및 포트2 사이에 1.1pF~5.0pF을 연결하여 주파수를 튜닝하면
        1. 주파수 튜닝
          • alarm clock3 035.jpg

          • 5pF를 추가하면 시간은 약 10ppm 늦게 간다. 1ppm은 한달에 2.6초이다.

      8. 보관된 다른 소자를 꼽으면
          • alarm clock3 036.jpg

          • 소형:보관품, 대형:이번 시계에서 나온 소자

          • 소형품은 +5ppm 빨리가도록 만들었다.

      9. 쿼츠 크리스탈 공진기를 바로 측정하면. 참고로 100:1 프루브(100M오옴 ~5pF)일 사용하면 7.999858Hz로 -10ppm(늦게)간다.

        • 10M오옴//~15pF 프루브를 연결하여

        • 32.768kHz 근처 진동을 오실로스코프로 관찰할 수 있다.

        • 프루브 연결전 모터 펄스 주파수 7.999942

        • 프루브 연결한 후 주파수 8.001696 로 220ppm 빨리간다.

    4. 실험을 위해 2021/04/18 구입함
      1. 상품 사진, 탁상용 알람시계 Alarm Clock, 2021/04/18 구입함. 3,000원, 다이소
        • alarm clock04 001.jpg
  3. 여행중 발견
    1. 2023/01/14 일본 홋카이도, 어느 온천지역 호텔에서

      • 살펴보니 자명종 기능이 있다.

    2. 2024/01/18 파크 하얏트 부산 호텔에서. designed by SISO&CO (시소앤코)
      1. 특징
        1. 연속형(무소음) 아날로그 쿼츠시계 무브먼트이다. 방음을 잘해 머리맡에서 들리지 않는다. 귀를 갖다대야 무브먼트 회전소리가 들린다.
      2. 사진

        • 초침, 야광, 한글표시

        • 알람기능

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