Стабильность частоты
Материал из Википедии — свободной encyclopedia
Стаби́льность частоты́ — характеристика автогенераторов, показывающая отклонение частоты генератора (уход частоты) от первоначального значения.
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Факторами вызывающими уход частоты являются температура окружающей среды, влажность воздуха, изменение питающих напряжений, влияние магнитного поля, старение колебательной системы автогенератора и др.
Численно стабильность частоты определяется отношением , где — величина ухода частоты, выраженная в единицах частоты, — первоначальное (номинальное) значение частоты, выраженная в единицах частоты. Таким образом, стабильность частоты — безразмерная величина.
Эту дробь называют как относительной нестабильностью частоты, так и относительной стабильностью частоты (в этом случае, чем ближе отношение к нулю, тем выше стабильность). Иногда нестабильность частоты указывают в единицах частоты, обычно в герцах.
Для автогенераторов, работающих в составе часов часто указывают уход часов на 1 секунду за какое-то время, например, 1 секунда за 10 лет. Так как год длится около 31 млн секунд, по этому значению легко вычислить и обратно.
Различают кратковременную нестабильность (определяемую отклонением частоты за время порядка нескольких секунд) и долговременную. Практически пользуются понятиями минутной, часовой, суточной, месячной и годовой нестабильности.
Помимо собственной нестабильности, вызванной влиянием неучитываемых факторов часто указывают нестабильность от некоторого влияющего фактора, например, температуры. В этом случае относительную нестабильность относят к единице измерения влияющего фактора, например, на градус Цельсия.
Высокой стабильностью частоты обладают кварцевые генераторы ( с долговременной стабильностью порядка 10−6 и кратковременной стабильностью лучше 10−10). В этих автогенераторах в качестве колебательной системы используют пьезоэлектрический кварцевый резонатор в котором возбуждены механические колебания. Недостаток с точки зрения стабильности кварцевых генераторов — медленный систематический уход частоты, вызванный старением кристалла кварца и старением его кристаллодержателя.
Наивысшей стабильностью частоты ( ~ 10−13−10−14 долговременной стабильности и лучше ~ 10−15 кратковременной стабильности) обладают квантовые стандарты частоты. В рекордных образцах квантовых стандартах достигнута стабильность частоты лучше ~ 10−17[1].