Kmitočtová stabilita

Kmitočtová stabilita  - charakteristika samooscilátorů , ukazující odchylku frekvence generátoru ( frekvenční drift ) od původní hodnoty.

Faktory způsobující frekvenční drift jsou okolní teplota, vlhkost vzduchu, změny napájecího napětí, vliv magnetického pole, stárnutí systému oscilátoru, oscilátoru atd.

 Číselně je  frekvenční stabilita určena vztahem Frekvenční stabilita je tedy bezrozměrná veličina .

Tento zlomek se nazývá jak relativní frekvenční nestabilita , tak relativní frekvenční stabilita (v tomto případě platí, že čím blíže je poměr k nule, tím vyšší je stabilita). Někdy se nestabilita frekvence udává v jednotkách frekvence, obvykle v hertzech .

U oscilátorů pracujících jako součást hodin je časový posun často indikován 1 sekundou za určitý čas, například 1 sekundou za 10 let. Vzhledem k tomu, že rok je dlouhý asi 31 milionů sekund, je snadné jej zpětně vypočítat z této hodnoty.

Rozlišujte mezi krátkodobou nestabilitou (určenou frekvenční odchylkou v čase v řádu několika sekund ) a dlouhodobou. V praxi používají pojmy minutová, hodinová, denní, měsíční a roční nestabilita.

Kromě vlastní nestability způsobené vlivem faktorů, které se neberou v úvahu, je často indikována nestabilita nějakého ovlivňujícího faktoru, například teploty. V tomto případě se relativní nestabilita vztahuje k jednotce měření ovlivňujícího faktoru, například stupňům Celsia.

Krystalové oscilátory mají vysokou frekvenční stabilitu ( s dlouhodobou stabilitou řádově 10 −6 a krátkodobou stabilitou lepší než 10 −10 ). V těchto samooscilátorech se jako oscilační systém používá piezoelektrický křemenný rezonátor, ve kterém jsou buzeny mechanické vibrace. Nevýhodou z hlediska stability křemenných oscilátorů je pomalý systematický frekvenční drift způsobený stárnutím křemenného krystalu a stárnutím jeho držáku krystalu.

Nejvyšší frekvenční stabilitu ( ~ 10 −13 −10 −14 dlouhodobá stabilita a lepší ~ 10 −15 krátkodobá stabilita) mají kvantové frekvenční standardy . V rekordních vzorcích kvantových standardů bylo dosaženo frekvenční stability lepší než ~ 10 −17 [1] .

Literatura

• Kuleshov V. N., Udalov N. N., Bogachev V. M. et al. Generování oscilací a tvorba rádiových signálů. - M. : MPEI, 2008. - 416 s. - ISBN 978-5-383-00224-7 .

Poznámky

1. ↑ Byl vytvořen nový rekord v přesnosti atomových hodin (nepřístupný odkaz) . Membrana (5. února 2010). Získáno 4. března 2011. Archivováno z originálu 9. února 2012. (neurčitý)