플라이토 벽시계 FL-100

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Flaito 플라이토 LED 조명 시계, 모델명 FL-100, "플라이토 3D LED 벽시계 Flaito 3D LED Wall Clock", 길이 38cm
1. 정보
  1. 사용설명서
  2. Flaito 플라이토, 인증번호 R-REM-JSD-JS-116, 제조일 2018.10, 지성아이엔씨 032-665-3671~4, Made in China
2. 이력
  1. 6개월동안 2분 늦게 가, 조정을 위해 전원선을 뽑았는데, 다시 켜니 12:00에서 그대로 있음.
    1. 리모콘으로 전원을 끈 후, 전원선을 분리해야 현재 시간을 기억한다.
    2. 즉, 정전 또는 전원선을 뽑으면 시계가 초기화된다.
    3. 초기화되면, 리모콘 없이 시계를 시작시킬 수 없다. - 반드시 개선해야 한다.
3. 2023/04/29
  1. 외관
    - 공통 전원 소켓은 뒷면, 밑면 등 2개가 있다.
  2. 내부
    - timekeeping chip용 백업 배터리, CR1220 CR 전지, 전압충분하다.
  3. RTC, DS1302Z timekeeping chip
    - 2x6 TC26 타입 실린더형 금속패키지 튜닝포크 수정공진기
  4. 마킹없는 IC를 사용한 MCU
    - 마킹없는 IC, 뒷면에는 FE820418121S
    - 4개 사용된 74HC595 8-bit serial-in, parallel-out shift
4. 2023/05/01 제조년월일에 따라 리모콘이 3가지가 있다. 모델명이 없기 때문에 신형리모콘이란 이름으로 판매한다. 5,000원+택배비 3,000원 발주함. 05/03 도착
  - CR2032 CR 전지
5. 2023/05/05 수정 발진기 출력 프루빙
  1. HP 1144A 1MΩ/2pF, DC~800MHz 50Ω 액티브프루브를 사용한다.
  2. 프루빙 방법. 부유용량을 최소화하기 위해 프루브 단자(특히 적색)를 허공에 매달았다.
    - 접지와 X2포트(내부 앰프의 출력단자) 사이를 측정한다.
  3. 3가지 계측기로 측정해보면
    1. 실험 사진
    2. Agilent 53131A 주파수계수기
      1. 측정결과
        
        초기 5분은 카운터 전원을 켜서 온도상승 때문에.
      2. 의견
        
        주파수는 32767.955Hz이다.
        카운터가 측정하는 VOLT PEAKS 값은 0.00V 0.04V로 나온다.
        이 계측기는 20mVrms부터 측정가능하므로, 겨우 측정되는 전압이다.
    3. Yokogawa TA720 시간간격분석기
      1. 측정결과
        
        ChA 측정전압으로 0.024V가 (매우 낮게)나온다.
      2. 의견
        
        잡음이 많다. 프루브 이득이 0.1이므로 신호크기가 작아졌기 때문이다.
        평균주기 30.517 649 75us, 주파수로는 32767.923Hz이다.
    4. HP 54825A 4CH, 500MHz, 2GSa/S 오실로스코프에서
      1. 측정결과
        
        10:1 프루브이어서 x10을 했기 때문에 rms전압이 290mV로 나온다.
      2. 의견
        
        Vrms 전압은 29mV이다. 측정전압을 정확히 판단할 수 있다.
        오실로스코프의 주파수분해능은 매우 낮기 때문에 시간정밀도는 측정할 수 없다.
  4. 정확도 조정
    1. 측정엑셀 파일 ,
    2. HP 1144A 액티브 프루브와 같은 입력 커패시터 2pF 만들기
      - 1.8pF MLCC를 리드를 연결하니 1.94pF이 나온다.
    3. 발진회로에 1.94pF를 추가함.
    4. 최종적으로 0.68pF MLCC를 붙이고, XTAL을 뒷면에서 앞면으로 옮기고, 캔을 PCB에 근접시키면서 주파수를 튜닝함.
    5. 의견
      1. 프루브 입력커패시터의 2pF라고 가정한다.
      2. 프루브로 측정하면(2pF이 추가되었다.) 시계 정확도는 -1.5ppm이다.
      3. 약 2pF가 추가되면 정확도는 -8ppm이다.
      4. 이 경험을 바탕으로, 현재 시계는 -1.5ppm + 8ppm 인 6.5ppm 빨리 가고 있다.
      5. 최종목표는 +2.5ppm 이므로, 4ppm 늦게 가도록 해야 한다.
      6. 1pF를 추가하면 4ppm 늦게 간다.
      7. 1pF 추가효과를 완료하였다.
  5. 측정값을 바탕으로 이론대로 조정했다.
  6. 그러나
6. 2023/05/06 24시간 경과후 2초 늦다. -2초/86400초=-23ppm으로 매우 늦다.
  1. 항상 켜져 있는 LED 때문에 시계 내부 온도가 상승하는 것으로 추정된다.
  2. 그러나
7. 2023/05/07 시계 내부 온도 측정
  1. 5V USB 전원으로 동작한다.
    - XTAL은 LED가 없는 비동박면에 있다.
    - LED가 있는 이 동박면을 측정했다.
  2. 온도 측정 엑셀 파일
  3. 의견
    1. 특히 LED 조명에 의해 내부 온도가 올라간다. 그러나 주변온도에 비해 최대 +5'C까지만 오른다.
    2. 외부 온도에 영향을 받기 때문에, 내부 온도 상승이 안되는 곳에 설치하는 것은 매우 불가능하다.
    3. 특정 장소(가정 또는 공공시설, 실내 및 실외)에서 사계절에 따라 주변 온도가 어떤 값을 보이는지 또한 주변온도에 따라 (XTAL이 위치한 곳의)시계 내부 온도가 어떻게 변할 지 알아내는 것은 매우 어려울 것이다.
    4. 20~30'C 내부 온도는 XTAL 온도특성을 볼 때, 심각하게 고려하지 않아도 될 것 같다.
8. 2023/05/07 주파수 튜닝
  1. 정보
    1. 원래: -2분/6개월이라는 정보로부터 주파수 변화율을 계산하면 2분/260,000분 = -7.7ppm
    2. 2023/05/05 튜닝: -23ppm (1pF를 덧붙였는데 너무 크게 낮아졌다. 즉, 이론대로 움직이지 않았다.)
    3. 목표: +3ppm. C값을 화끈하게 줄여야겠다.
  2. C값을 줄여야 하므로
    - XTAL 동박 모양
    - IC를 동박에서 분리하여
    - XTAL을 IC 리드에 직접 납땜하였다.