3.5. Стабилизация частоты в автогенераторах

Одним из основных требований, предъявляемых к генераторам, является высокая стабильность частоты колебаний. Причинами нестабильностей могут являться: изменение температуры внешней среды и изменение температурного режима элементов генератора за счет выделения тепловой энергии в процессе функционирования; флюктуации питающих напряжений и флюктуации сопротивления нагрузки; наличие внешних электромагнитных полей; шумы активных приборов и тепловые шумы сопротивлений; механические воздействия и пр. Дестабилизирующие факторы вызывают изменение индуктивностей катушек, емкости конденсаторов и сопротивлений резисторов, входящих в состав избирательных систем, и как результат, изменение частоты генерируемых колебаний.

3.5.1. Параметрическая стабилизация частоты автогенераторов

Качество (стабильность частоты) работы автогенераторов принято оценивать:

абсолютной нестабильностью частоты – разностью между текущим и номинальным значением частоты колебаний

;

относительной нестабильностью частоты, определяемой как отношение абсолютной нестабильности частоты генератора к его номинальной частоте .

В ряде случаев вводят понятия кратковременной и долговременной нестабильности частоты.

Под кратковременной нестабильностью частоты генератора понимают относительную нестабильность частоты за время длительности элементарного сигнала, например импульса, излучаемого передатчиком.

Под долговременной нестабильностью частоты автогенератора понимают относительную нестабильность частоты за достаточно большой интервал времени, например, 1 час или 1 сутки.

Принято определять относительную нестабильность частоты LС и RС – автогенераторов, соответственно, с использованием формул:

; ,

где ΔL, ΔС, ΔR - величины отклонений параметров индуктивностей, емкостей и сопротивлений от номинальных значений под действием дестабилизирующих факторов; L, С, R - номинальные значения параметров элементов.

Для повышения стабильности частоты генерируемых колебаний обязательно применяют меры параметрической стабилизации. Под параметрической стабилизацией понимают перечень мер по ослаблению вредного влияния дестабилизирующих факторов.

К мерам параметрической стабилизации следует отнести:

использование высокостабильных катушек индуктивности (с малым сопротивлением намоточных проводов) и конденсаторов (с малым сопротивлением потерь);

применение высоко стабилизированных источников питания;

помещение автогенераторов или их отдельных элементов в термостаты, что позволяет обеспечить постоянство температурного режима;

уменьшение мощности колебаний, отдаваемых в нагрузку, что снижает влияние нагрузки на добротность резонансных систем;

включение между генератором и нагрузкой усилителя с большим входным сопротивлением (буферного усилителя);

ужесточение требований к качеству монтажа, его экранированию и пр.

Меры параметрической стабилизации позволяет достичь относительной нестабильности частоты от 10 ^–5 до 10 ^–6 (от 10 Гц на 1 МГц частоты генерируемых колебаний до 1 Гц на 1 МГц частоты генерируемых колебаний), что в современных условиях является явно недостаточным.