続・GPS受信モジュール GM-5157A vs GE-612T 1PPS対決

二つのGPS受信モジュールの1PPS信号出力のタイミングを比較してみました。

こういう実験は周りに高い建物がなく車も通らないようなところで行うべきだと思うのですがいくら考えても近所にそういうところはないのでおうちでやっています。だからそのあたりは割引いて読んでいただければと思います。

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こんな回路を使って二つのGPS受信モジュールのタイミングを比較します。


この回路の仕組みやこういう回路にした理由は「GPS受信モジュール・GE-612T vs GM-5157T　1PPS対決（高分解能版）」にあります。
（実際の回路では1PPS信号出力直前にカウンタのクリアを行っています）

GPS-1にGM-5157A、GPS-2にGE-612Tを、OUT1に24bitバイナリーカウンタの下位12bit、OUT2に上位12bitを接続します。

二つのGPSモジュールを数日間動かしっぱなしにしておいたあと実験してみたらこんな状況を見ることができました。


LEDの点灯は次のように起きます。

1PPS（緑色LED点灯）開始時
　右がカウントされればGM-5157Aの立ち上がりが先行
　左がカウントされればGE-612Tの立ち上がりが先行

1PPS終了時
　右がカウントされればGE-612Tの立ち下がりが先行
　左がカウントされればGM-5157Aの立ち下がりが先行

この動画ではすべての秒について1PPS開始時右側で、終了時左側でカウントされているのでGM-5157Aの1PPS信号が全体的に先行して出力されていることになります。

カウント数を動画から数えてみました。


多少でこぼこがあるのですが1PPS出力の開始も終了も2カウントくらいGM-5157Aが先行しています。この実験に使ったクロックは8MHzだったので

　　1/8,000,000 * ( 2 - 0.5 )

で0.2μ秒程度の差があるようです（なぜ0.5を引くのかはそのうち記事にします。0.5というのもだいたいの値です）

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これまで書いた

　　「バイナリーカウンターで測るGPS受信モジュール1PPS信号のパルス幅」
　　「100万分の1秒くらいずれている？GPSの1PPS出力 GE-612T vs. GM-5157A」

の内容と矛盾する内容なのですが、これはこれで“正しい結果“なのだと思います。

回路的にまったく同じ条件の実験でもやるたびに結果が少しずつ違います。回路を変更するとタイミング的には同じだと思われるものでも結果が違うケースもあります。

このくらいの時間分解能の実験になると何がどう影響しているのか追求して行くのもたいへんです。それが楽しみでもあるのですが....

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