Что такое стабильность частоты

СТАБИЛЬНОСТЬ ЧАСТОТЫ

— основная характеристика периодич. процессов,

Полезное

Смотреть что такое «СТАБИЛЬНОСТЬ ЧАСТОТЫ» в других словарях:

Стабильность частоты — характеристика автогенераторов, показывающая отклонение частоты генератора (уход частоты) от первоначального значения. Стабильность частоты определяется отношением Δf/f, где Δf величина ухода частоты, f первоначальное (номинальное) значение… … Википедия

стабильность частоты — dažnio pastovumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. frequency stability vok. Frequenzkonstanz, f; Frequenzstabilität, f rus. стабильность частоты, f; устойчивость частоты, f pranc. stabilité de fréquence, f … Fizikos terminų žodynas

Стабильность частоты — См. Стабильность напряжения … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

стабильность — и, ж. stable adj., нем. stabil <лат. stabilis. Свойство стабильного; устойчивость, постоянство, неизменность. Стабильность цен. Стабильность валюты. Стабильность скорости. стабильность частоты. БАС 1. Чтобы установить стабильность в мире и… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Стабильность — Стабильность способность системы функционировать, не изменяя собственную структуру, и находиться в равновесии. Это определение должно быть неизменным во времени. Стабильность (взрывчатых веществ) Стабильность частоты Стабильность… … Википедия

Стабильность напряжения — (частоты) – ПКЭ, оцениваемый по измеренным отклонениям напряжения (частоты) от номинального или базового значения за определенный период времени. ГОСТ 23875 88 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

стабильность — 3.21. стабильность: Отсутствие особых причин изменчивости (свойство статистически управляемого состояния процесса). Источник: ГОСТ Р 51814.3 2001: Системы качества в автомобилестроении. Методы статистического управления процессами … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Стабильность напряжения (частоты) — 30. Стабильность напряжения (частоты) D. Spannungshaltung (Frequenzhaltung) E. Voltage (frequency) stability F. Tenue de la tension (fréquence) Показатель качества электрической энергии, оцениваемый по измеренным отклонениям напряжения (частоты)… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Стабильность напряжения (частоты) — English: Voltage (frequency) stability Показатель качества электрической энергии, оцениваемый по измеренным отклонениям напряжения (частоты) от номинального или базового за определенный интервал времени (по ГОСТ 23875 88) Источник: Термины и… … Строительный словарь

стабильность — см. стабильный; и; ж. Стаби/льность валюты. Стаби/льность скорости. Стаби/льность частоты … Словарь многих выражений

Источник

Стабильность частоты

Стабильность частоты — характеристика автогенераторов, показывающая отклонение частоты генератора (уход частоты) от первоначального значения.

Стабильность частоты определяется отношением Δf/f, где Δf — величина ухода частоты, f — первоначальное (номинальное) значение частоты. Это соотношение могут называть как относительной нестабильностью частоты, так и относительной стабильностью частоты (в этом случае, чем ближе отношение к нулю, тем выше стабильность).

Различают кратковременную нестабильность (определяемую отклонением частоты за время меньших 1 секунды) и долговременную. На практике пользуются понятиями минутной, часовой, суточной, месячной и годовой нестабильности.

Смотреть что такое «Стабильность частоты» в других словарях:

СТАБИЛЬНОСТЬ ЧАСТОТЫ — основная характеристика периодич. процессов … Физическая энциклопедия

стабильность частоты — dažnio pastovumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. frequency stability vok. Frequenzkonstanz, f; Frequenzstabilität, f rus. стабильность частоты, f; устойчивость частоты, f pranc. stabilité de fréquence, f … Fizikos terminų žodynas

Стабильность частоты — См. Стабильность напряжения … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

стабильность — и, ж. stable adj., нем. stabil <лат. stabilis. Свойство стабильного; устойчивость, постоянство, неизменность. Стабильность цен. Стабильность валюты. Стабильность скорости. стабильность частоты. БАС 1. Чтобы установить стабильность в мире и… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Стабильность — Стабильность способность системы функционировать, не изменяя собственную структуру, и находиться в равновесии. Это определение должно быть неизменным во времени. Стабильность (взрывчатых веществ) Стабильность частоты Стабильность… … Википедия

Стабильность напряжения — (частоты) – ПКЭ, оцениваемый по измеренным отклонениям напряжения (частоты) от номинального или базового значения за определенный период времени. ГОСТ 23875 88 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

стабильность — 3.21. стабильность: Отсутствие особых причин изменчивости (свойство статистически управляемого состояния процесса). Источник: ГОСТ Р 51814.3 2001: Системы качества в автомобилестроении. Методы статистического управления процессами … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Стабильность напряжения (частоты) — 30. Стабильность напряжения (частоты) D. Spannungshaltung (Frequenzhaltung) E. Voltage (frequency) stability F. Tenue de la tension (fréquence) Показатель качества электрической энергии, оцениваемый по измеренным отклонениям напряжения (частоты)… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Стабильность напряжения (частоты) — English: Voltage (frequency) stability Показатель качества электрической энергии, оцениваемый по измеренным отклонениям напряжения (частоты) от номинального или базового за определенный интервал времени (по ГОСТ 23875 88) Источник: Термины и… … Строительный словарь

стабильность — см. стабильный; и; ж. Стаби/льность валюты. Стаби/льность скорости. Стаби/льность частоты … Словарь многих выражений

Источник

Стабильность частоты АГ

— диапазон частот f₁ … f₂, в пределах которого возможна перестройка частоты;

— требуемое, номинальное значение частоты генерируемого сигнала f_ном;

— долговременная нестабильность частоты за определенный интервал времени;

— кратковременная нестабильность частоты и фазы сигнала;

— чистота спектра и уровень шума излучаемого сигнала.

Кратковременная нестабильность частоты и связанная с ней чистота спектра излучаемого сигнала в некоторых случаях играют решающую роль в определении свойств радиосистемы.

Сигнал, генерируемый АГ, не является монохроматическим. Из-за различных физических причин происходят изменения амплитуды и фазы сигнала, которые носят как регулярный, так и случайный характер. В результате сигнал автогенератора можно представить в виде:

,

,

частота сигнала имеет те же составляющие, что и фаза:

,

График нестабильности частоты АГ

Долговременная нестабильность частоты за период времени 0…t₀ определяется как усредненное значение по N измерениям или как максимальное отклонение частоты от номинального значения:

или .

Норма на долговременную нестабильность частоты составляет для современных радиотехнических систем

.

1-я составляющая кратковременной нестабильности при есть амплитуда колебаний частоты ;

2-я составляющая кратковременной нестабильности есть среднеквадратическое значение флуктуации частоты относительного среднего значения, обозначаемая как .

Действие случайного сигнала приводит к модуляции шумом амплитуды и частоты несущих колебаний и размытию спектральной линии сигнала АГ. Источником этого шума является активное сопротивление потерь колебательной системы и поток носителей заряда электронного прибора. Второй фактор превалирует над первым, так как мощность тепловых шумов активных сопротивлений значительно меньше мощности шума электронного прибора. Факторы, влияющие на стабильность частоты АГ, называются дестабилизирующими (внутренние и внешние). К внутренним относятся: неточность первоначальной установки частоты, изменение питающего напряжения, влияние нагрузки, прогрев элементов под действием выделяемого тепла в схеме, деградация элементов, ведущая к изменению их параметров со временем. К внешним: изменение температуры, влажности, давления окружающей среды; механические воздействия, например вибрация.

Общие рекомендации по улучшению стабильности частоты АГ:

– мощность АГ не должна превышать 10…20 МВт;

– связь с нагрузкой должна быть ослаблена;

– влияние влажности и давления должно быть устранено герметизацией АГ;

– влияние температуры должно быть уменьшено термостатированием АГ;

– добротность колебательной системы должна быть максимально высокой.

Влияние добротности колебательной системы на нестабильность частоты. Обратимся к уравнению баланса фаз

,

согласно которому в АГ устанавливается суммарный фазовый сдвиг, равный 2p. Предположим, что под действием какого-либо дестабилизирующего фактора, фаза коэффициента обратной связи изменилась на Dj_к. Тогда благодаря свойству АГ поддерживать автоматически баланс фаз на том же уровне, но с обратным знаком, изменится и фаза колебательной системы, а уравнение баланса фаз примет вид:

Определим влияние изменения фазы на частоту автоколебаний. В параллельном контуре зависимость фазы от частоты имеет вид:

.

При j_экв£p/6 согласно относительная нестабильность частоты:

.

Из графиков видно, что при одном и том же значении нестабильности фазы Dj_экв нестабильность частоты получается меньше при большей добротности Q колебательной системы. Для уменьшения нестабильности частоты АГ необходимо снижать ТКЧ и увеличивать добротность Q системы.

,

Источник

СТАБИЛЬНОСТЬ ЧАСТОТЫ, КВАРЦЕВЫЕ АВТОГЕНЕРАТОРЫ

Стабильность частоты АГ

Параметры, характеризующие работу АГ, можно разбить на две группы.

К первой относятся величины, определяющие энергетические свойства АГ – колебательную мощность и КПД.

Во вторую группу входят параметры, характеризующие частотные свойства АГ:

— диапазон частот f₁ … f₂, в пределах которого возможна перестройка частоты;

— требуемое, номинальное значение частоты генерируемого сигнала fном;

— долговременная нестабильность частоты за определенный интервал времени;

— кратковременная нестабильность частоты и фазы сигнала;

— чистота спектра и уровень шума излучаемого сигнала.

Кратковременная нестабильность частоты и связанная с ней чистота спектра излучаемого сигнала в некоторых случаях играют решающую роль в определении свойств радиосистемы. Остановимся более подробно на данной проблеме. Сигнал, генерируемый АГ, не является монохроматическим. Из-за различных физических причин происходят изменения амплитуды и фазы сигнала, которые носят как регулярный, так и случайный характер. В результате сигнал автогенератора можно представить в виде:

, (13)

, (14)

частота сигнала имеет те же составляющие, что и фаза:

, (15)

Рисунок 14 – График нестабильности частоты АГ

Долговременная нестабильность частоты за период времени 0…t₀ определяется как усредненное значение по N измерениям или как максимальное отклонение частоты от номинального значения:

или . (16)

Норма на долговременную нестабильность частоты составляет для современных радиотехнических систем .

1-я составляющая кратковременной нестабильности при есть амплитуда колебаний частоты ;

2-я составляющая кратковременной нестабильности есть среднеквадратическое значение флуктуации частоты относительного среднего значения, обозначаемая как .

Действие случайного сигнала приводит к модуляции шумом амплитуды и частоты несущих колебаний и размытию спектральной линии сигнала АГ. Источником этого шума является активное сопротивление потерь колебательной системы и поток носителей заряда электронного прибора. Второй фактор превалирует над первым, т.к. мощность тепловых шумов активных сопротивлений значительно меньше мощности шума электронного прибора.

Факторы, влияющие на стабильность частоты АГ, называются дестабилизирующими (внутренние и внешние). К внутренним относятся: неточность первоначальной установки частоты, изменение питающего напряжения, влияние нагрузки, прогрев элементов под действием выделяемого тепла в схеме, деградация элементов, ведущая к изменению их параметров со временем. К внешним: изменение температуры, влажности, давления окружающей среды; механические воздействия, например вибрация.

Общие рекомендации по улучшению стабильности частоты АГ:

– мощность АГ не должна превышать 10…20 МВт;

– связь с нагрузкой должна быть ослаблена;

– влияние влажности и давления должно быть устранено герметизацией АГ;

– влияние температуры должно быть уменьшено термостатированием АГ;

– добротность колебательной системы должна быть максимально высокой.

Остановимся более подробно на двух последних вопросах. Влияние температуры на нестабильность частоты. Рассмотрим, как меняется резонансная частота параллельного колебательного контура, определяющего частоту автоколебаний:

, (17)

при малом изменении индуктивности Lи емкости С. Разложив функцию (17) в ряд Тейлора, для изменения частоты получим:

, (18)

где f₀ определяется согласно (17).

Поделив левую и правую части (14.12) на изменение температуры Dt, получим:

или , (19)

где ; .

ТКЧ, ТКЕ, ТКИ – называются соответственно температурными коэффициентами частоты, емкости и индуктивности, определяющие относительное изменение данного параметра при изменении температуры на 1°. При известном перепаде температур Dt согласно (14.13) для относительной нестабильности частоты получим:

. (20)

Из (20) следует, что влияние температуры на нестабильность частоты можно понизить или путем уменьшения Dt, для чего АГ помещают в камеру специального термостата, в которой поддерживается постоянная температура с точностью до 0,5…1°С, или за счет снижения ТКЧ. Во втором случае применяется способ термокомпенсации, состоящий в подборе элементов с разными значениями температурных коэффициентов. Например, включив в контур два параллельно соединенных конденсатора (рис. 15), получим:

, (21)

Выбрав конденсаторы с разными знаками их ТКЕ и установив определенное соотношение между С₁ и С₂, можно на порядок понизить ТКЧ.

Рис. 15 – Снижение ТКЧ параллельным включением конденсаторов с разными знаками ТКЕ

Влияние добротности колебательной системы на нестабильность частоты. Обратимся к уравнению баланса фаз (10), согласно которому в АГ устанавливается суммарный фазовый сдвиг, равный 2p. Предположим, что под действием какого-либо дестабилизирующего фактора, фаза коэффициента обратной связи измениласьна Dj_к. Тогда благодаря свойству АГ поддерживать автоматически баланс фаз на том же уровне, но с обратным знаком, изменится и фаза колебательной системы, а уравнение (10) примет вид:

. (22)

Определим влияние изменения фазы на частоту автоколебаний. В параллельном контуре зависимость фазы от частоты имеет вид (рис. 16):

. (23)

При j_экв£p/6 согласно (23) относительная нестабильность частоты:

. (24)

Из (24) и графиков на рис. 16 видно, что при одном и том же значении нестабильности фазы Dj_экв нестабильность частоты получается меньше при большей добротности Q колебательной системы. Для уменьшения нестабильности частоты АГ необходимо снижать ТКЧ и увеличивать добротность Q системы.

Синхронизация – особый режим АГ, при котором на него воздействует внешний сигнал. При этом частота колебаний АГ равна частоте внешнего сигнала в определенной полосе синхронизации:

, (25)

(27)

Для эквивалентного сопротивления кварца из (26) получим:

. (28)

Рис. 18 – Зависимости от частоты активной и реактивной составляющих эквивалентного сопротивления кварца и фазового угла

Поскольку на частоте w₁ кварцевый резонатор имеет малое сопротивление r_k, то цепь обратной связи оказывается замкнутой и возможны автоколебания с частотой w₁. Для всех остальных частот сопротивление кварца велико (рис 18), цепь обратной связи оказывается разомкнутой, и автоколебания возникнуть не могут. Другая схема кварцевого АГ интегрального типа приведена на рис. 19, б. В ней сдвиг сигнала на 180° для соблюдения условия баланса фаз достигается за счет запаздывания сигнала в кварцевом резонаторе.

Рис. 19 – Схемы АГ с включением кварцевого резонатора в цепь обратной связи

1. Основные электронные приборы, используемые в генераторах:

— электровакуумные приборы (триоды, тетроды и др.);

— полупроводниковые приборы (транзисторы биполярные и полевые, диоды (туннельные, диоды Ганна и лавинно-пролетные));

— лампы бегущей волны;

— приборы магнетронного типа.

3. Способы стабилизации частоты автоколебаний:

— параметрическая с использованием обычных колебательных систем;

— кварцевая с использованием в качестве резонатора кристалла кварца;

— с диэлектрическим резонатором (только в СВЧ диапазоне);

— молекулярная за счет индуцированного возбуждения атомов.

Источник