Добрый день, коллеги!

В большинстве литературы пишут, что стабильность LC-генератора составляет порядка 0,01%, при этом не указывается, является ли она кратковременной или долговременной. Может кто нибудь прояснить какая это стабильность?

Частота будет уходить от температуры, от изменения геометрических размеров катушки, а также ТКН конденсатора. Для предотвращения этого можно компенсировать одно другим. Или специальные катушки, внатяг на керамическом каркасе. Будет зависимость частоты от напряжения питания, стабилизированное питание обязательно. Будет зависимость от нагрузки, обязательны буферные каскады. Потом, чем выше добротность, тем больше стабильность частоты (при решенных вышеперечисленных проблемах). На КВ-УКВ - большие катушки серебрёным проводом, выше - резонаторы: спиральные, коаксиальные, объемные...

Долговременную стабильность в 0.1% уже можно считать хорошей.
Кратковременную можно подогнать с помощью термостата, стабилизатора питания и ряда конструктивных мер, которые описал SmarTrunk

надо разобраться для начала - что такое "долговременная стабильность" - это параметры нестабильности частоты за 1 минуту? за 1 час ? за сутки? за месяц ? за год ?.
Пока этого не сделано , говорить о каких то процентах или их долях не имеет смысла, потому что величина этих процентов будет "гулять" в зависимости от выбранного интервала времени и очень сильно, на порядки. Даже при термостабилизации и компенсации ТКИ ТКЕ .
Можно с уверенность говорить что 0,01% за год на LC генераторе не удастся получить никогда.

Можно разговор на эту тему перевести в плоскость рассмотрения зависимости фазового шума от отстройки от несущей , это будет более предметный разговор на тему топика, т.к. нестабильность в единицах частоты - всего лишь интегральный параметр от кривой фазового шума.

Сообщение отредактировал тау - May 26 2013, 11:15

Угу, тоже так думаю.

А я вот так не думаю. Почему-то. Попадался на глаза какой-то суперконденсатор - там что-то было невообразимое -
воздушный конденсатор на чем-то очень странном сделанный. Кварц или что-то в этом роде. Ситалл?
Ведь не зря такую штуку городили. Можно еще придумать катушку на подобном материале, покрытую платиной или золотом. Если еще вспомнить историю механических часов... Даже наручные часы укладываются сотую процента. Это при колебаниях температуры, давления и прочих там влияниях. А если механику термостатировать в инертной атмосфере при постоянном давлении, то...
Я вот поэтому против вашего (вас двоих) пессимизма протестую. Еще мой оптимизм греет формула с корнем. Она мне еще двойку обещает.

Да, если ситаллами баловаться и серебром вожженным в специальную керамику и прочими хитростями, то стабильность повышается.
Но простой термокомпенсацией на стандартных конденсаторах и медной катушкой особо хороших результатов ждать не стоит. Эта проблема достаточно хорошо проработана технологами в 20-70гг прошлого века. Было у них время собрать статистику и поискать разные пути улучшения.
Стартер не пояснил что рассматривается - серийное изделие или рекордный по стабильности единичный LC-генератор.
Радиолюбители ухода 20-50Гц за 20 минут на 0.5-2 МГц добиваются относительно простыми методами. Может, и тут это годится, стоит погуглить статьи по ГПД лет 30 тому.

Протест принят
А кто его знает, может и впрямь, взять невообразимый конденсатор , из воздуха стекла и бетона, раскатать излишки платины в проволоку, намотать её. Приделать электромеханический коммутатор , выдернув самое ценное из механических наручных часов и.... получится для ТС желаемый стабильный _(?) LC генератор, без современных излишеств на дешевых полупроводниках, сделанных, говорят из песка, которые теперь дешевле гвоздей. Красота требует определенных жертв, деньги значения не имеют.
Даешь рубиновые камни заместо силиконовых!

Очевидно, это большинство просто переписывает друг у друга этот абзац об одном конкретном генераторе.

Всем спасибо! Конкретизирую вопрос. Но сначала предыстория.
Есть устройство состоящее из "Электронного блока" и емкостного датчика. Этот датчик является элементом колебательного контура (стоит вместо конденсатора). При изменении емкости (полный диапазон изменения около 0,16 пФ) возникает, соответственно, девиация частоты, которая впоследствии детектируется и на выходе мы получаем сигнал пропорциональный изменению емкости.
Полагаю, что для определения разрешающей способности данного метода необходимо знать величину фазового шума или кратковременную стабильность в интервале 10 секунд (примерное время эксперимента). В связи с этим и возник вопрос "О стабильности LC-генератора". Можно ли определить теоретически величину фазового шума или значение кратковременной стабильности?

А каково значение опорной частоты?

Кгм,
Эх, почти 30 лет назад у меня диплом был по релаксационной спектроскопии глубоких уровней (DLTS), с изготовлением установки, причем в конечном итоге зондом должен был являться луч электронного микроскопа "Кэмбридж" (но до этого я уже окончил и не досидел - у меня обходилось простыми проволочками) - там надо было за короткое время (1-100мс) отслеживать изменение емкости диодных структур на уровне 100ppm после импульса инжекции. Порядок изменения емкостей Ваш. Обычный синхронный детектор на 10МГц без проблем решал такую задачу. Там больше было проблем с термостатом минус 180 - +120 с точностью 0.1 градуса на образце.

Конечно, если Вам известны нагруженная добротность резонатора, коэффициент шума активного компонента в данной Вами схеме (очень не совпадает с Кш по справочнику, хотя коррелирует - из-за того, что активный компонент уже часто работает в режиме усилителя-ограничителя), мощность на резонаторе и частота среза фликкер-шума активного компонента (приходится мерять - ибо из сотен тысяч компонентов хватит пальцев двух рук пересчитать компоненты, у которых производитель дает реальные параметры AF (экспонента) и KF (коэффициент) модели Гуммеля-Пуна, отличные от дефолтных идеальных 1 и 0 соответственно), в общем, например http://www.ieee.li/pdf/essay/phase_noise_basics.pdf - стр 7. Формула Лисона называется. Но у Вас ИМХО, все-таки долговременная нестабильность, к фазовым шумам имеющая весьма далекое отношение.

Сообщение отредактировал ledum - May 27 2013, 07:47

А что Вам мешает экспериментально определить то, что Вам нужно? Берете стабильный конденсатор (воздушный, вакуумный...) и измеряете вариации за Ваши 10 секунд. Набираете статистику. Определяете ошибку.
Или?

Не такие они уже и стабильные. Зато высокодобротные. Более того, температурный коэффициент в ту же сторону, что и у индуктивности. По тем же причинам - ТКЛР. Квадрат на площади, деленный на первую степень расстояния. Первая степень ТКЛР. У вакуумных группа ТКЕ где-то П75, т.е. 75ppm на градус. Воздушные переменники делаются из худших материалов и имеют ТКЕ П100-П200. У обычной бескаркасной индуктивности ТКИ П100 - П150, у накрученной внатяг при высокой температуре на керамику - П35-П50 (поэтому одной из самых ходовых серий ТКЕ конденсаторов на неперестраиваемых генераторах с такими катушками была керамика М47), у вожженной в хорошую керамику П10-П35.

Сообщение отредактировал ledum - May 27 2013, 09:02

Я же не предлагала исследовать температурную стабильность... А у ТС где-то там уже есть индуктивность, данная ему в ощущениях... Ему нужно взять (сделать) имитатор его конденсатора и определить доверительный интервал его измерительной части. За время его измерений температура не должна изменяться - нужно подождать до установления равновесия, если что-то там нагревается при измерениях.
Можно взять какую-нибудь кварцевую пластинку с напылением.
Если я правильно понимаю ТС...