|
|
  |
Метрология кварцевого генератора, Какую погрешность частоты вносит схема генератора? |
|
|
|
Apr 28 2015, 13:13
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 256
Регистрация: 15-04-13
Из: Казахстан, г. Алматы
Пользователь №: 76 504

|
Цитата(rloc @ Apr 27 2015, 23:23)  ...Хорошо бы перерисовать в более читаемый вид и выделить главный элемент этой схемы - мост, с его важными и полезными свойствами для частотной стабилизации. В этой схеме можно только "...удобно наблюдать..." параметры резонатора.
|
|
|
|
|
Apr 28 2015, 16:03
|

Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 220
Регистрация: 10-10-06
Из: Петербург
Пользователь №: 21 169

|
Цитата(VNS @ Apr 28 2015, 16:13)  В этой схеме можно только "...удобно наблюдать..." параметры резонатора. Например, измерить последовательное сопротивление резонатора обыкновенным омметром - SC-срез имеет бОльшее сопротивление. Любопытно возбуждать колебания одновременно на основной частоте и гармониках - частоты эти вовсе не различаются в строго нечётное целое число... Много любопытной литературы по резонаторам можно нагуглить на аббревиатуру - QCM (Quartz crystal microbalance) Пригодится и такой пробничек - BF998 в качестве буферного усилителя с малой ёмкостью и в составе кварцевого генератора :
 Туннельный диод так не может (хи-хи)
--------------------
Когда едешь на поезде - переезд всегда закрыт...
|
|
|
|
|
Apr 28 2015, 20:29
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(rloc @ Apr 28 2015, 21:31)  Про мостовые схемы могу много интересного рассказать, от простых до супер сложных, только намекните, есть ли интерес. ....... А схемы генераторов, в которых частотозадающий резонатор используется пассивно, как частотный детектор, являются на сегодня самыми лучшими по долговременной стабильности, превосходя многие рубидиевые генераторы. Интерес есть. Если можно, то схемы, примеры реализации как мостовых схем генераторов так и кварцевый резонатор в пассивном режиме. Спасибо.
|
|
|
|
|
Apr 29 2015, 00:19
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 256
Регистрация: 15-04-13
Из: Казахстан, г. Алматы
Пользователь №: 76 504

|
Цитата(vhk @ Apr 29 2015, 00:29)  Интерес есть. Если можно, то схемы, примеры реализации как мостовых схем генераторов так и кварцевый резонатор в пассивном режиме... "СВЧ устройства на полупроводниковых диодах." Проектирование и расчёт. Абдюханов М.А., 1969 г. "...кварцевый резонатор в пассивном режиме..." - нет такого режима работы кварцевого резонатора (КР). В КР необходимо подавать энергию для компенсации энергии механических потерь и передать часть энергии с него на вход усилителя для получения информации о частоте колебания кристалла. Для этого применяется резистивная, ёмкостная или индуктивная связь между активными элементами генератора и КГ. Для расчёта используется термин "коэффициент включения" КР. На стр.180 названного учебника про это подробно написано. "Мостовые схемы генераторов" - новомодный термин иcпользуется для рекламы "новых схем" генераторов, в которых ничего нового пока не изобретено...
Сообщение отредактировал VNS - Apr 29 2015, 03:52
|
|
|
|
|
Apr 29 2015, 04:50
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 256
Регистрация: 15-04-13
Из: Казахстан, г. Алматы
Пользователь №: 76 504

|
Цитата(rloc @ Apr 28 2015, 21:31)  ...схемы генераторов, в которых частотозадающий резонатор используется пассивно, как частотный детектор, являются на сегодня самыми лучшими по долговременной стабильности, превосходя многие рубидиевые генераторы. Резонатор должен получать какую-то энергию для компенсации собственных потерь. С резонатора необходимо считывать информацию о частоте колебаний - для этого с него необходимо отбирать какую-то энергию. Оба процесса могут вызывать неконтролируемый сдвиг частоты колебаний. "... многие рубидиевые генераторы..." - такие генераторы уникальны по конструкции и аттестуются генераторами более высокого класса точности. Такие проверки проводились? Есть достоверная информация о таких сравнительных испытаний в официальных Институтов метрологии? Иная информация о таких харатеристиках является намерениями разработчиков разработать такие генераторы и относится к самопиару названных разработчиков.
|
|
|
|
|
Apr 29 2015, 05:28
|
Узкополосный широкополосник
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 316
Регистрация: 13-12-04
Из: Moscow
Пользователь №: 1 462

|
Цитата(VNS @ Apr 29 2015, 04:19)  "СВЧ устройства на полупроводниковых диодах." Проектирование и расчёт. Абдюханов М.А., 1969 г. "...кварцевый резонатор в пассивном режиме..." - нет такого режима работы кварцевого резонатора (КР). В КР необходимо подавать энергию для компенсации энергии механических потерь и передать часть энергии с него на вход усилителя для получения информации о частоте колебания кристалла. Для этого применяется резистивная, ёмкостная или индуктивная связь межу активными элементами генератора и КГ. Для расчёта используется термин "коэффициент включения" КР. Если подходить к решению задачи получения гармонических колебаний с заданными хар-ми, то путей построения может быть великое множество, генератор с одним резонатором - малое подмножество. "Коэффициент включения" - то, что хотел услышать. Перед Вами сейчас лежит книга, где приведены расчеты, скажите, какой минимальный коэффициент включения резонатора можно получить с ТД? И если он ограничивается, то чем? Цитата(VNS @ Apr 29 2015, 04:19)  "Мостовые схемы генераторов" - новомодный термин иcпользуется для рекламы "новых схем" генераторов, в которых ничего нового пока не изобретено... Как Вы можете говорить о том, чего не знаете? И какие же "ново-" мостовые схемы? Они были придуманы, когда о транзисторах не мечтали, а в современной литературе им не на нашли более интересного применения, чем в измерении уровня вязкости жидкостей. Цитата(vhk @ Apr 29 2015, 00:29)  Интерес есть. Если можно, то схемы, примеры реализации как мостовых схем генераторов так и кварцевый резонатор в пассивном режиме. Термин "пассивный" придуман не мной FRED L. WALLS AND SAMUEL R. STEIN, "A Frequency-Lock System for Improved Quartz Crystal Oscillator Performance", 1978 г. S . R. Stein, C. M. Manney, Jr., F. L. Walls, James E. Gray, Raymond J. Besson, "A SYSTEMS APPROACH HIGH PERFORMANCE OSCILLATORS", 1978 г. А слово "мостовые" говорю в отношении подобных схем по причине использования в них частотных дискриминаторов, которые по своей сути работают как мосты - выделяют сигнал ошибки, в СВЧ именно мосты и используются. Теоретически решить задачу частотной и фазовой стабилизации можно и на одном резонансном элементе, при условии достаточности добротности и отсутствия зависимости от мощности. Но, традиционно, мощность на кварцевых резонаторах ограничена, так как никто не делает больших кристаллов, а просуммировать несколько - не такая и простая задача. Поэтому идут по другому пути - делят задачу на две - отдельно делают частотную и отдельно фазовую стабилизацию, и синхронизируют между собой. Фазовой стабилизации сейчас касаться не буду, а частотную можно улучшать, использую все те же самые принципы, которые используются в СВЧ: A. Chenakin, ”Phase Noise Reduction in Microwave Oscillators,” Microwave Journal, October 2009, pp. 124-140Сильно углубляться конечно не стоит, автор темы ожидает получить порядок 10^-9 стабильности, и простые мостовые схемы это могут дать, в придачу к контролируемому уровню мощности и малому (регулируемому) коэффициенту связи.
|
|
|
|
|
Apr 29 2015, 05:36
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(vhk @ Apr 28 2015, 23:29)  Интерес есть. Если можно, то схемы, примеры реализации как мостовых схем генераторов так и кварцевый резонатор в пассивном режиме. Спасибо. Сергей, у Вас же наверняка есть книжка Роберта Маттиса от Кригера. Внимательно смотрим мостовые типа Мечама, в том числе и аппендиксы. Добротность резонаторов в схеме там практически не деградирует, даже наоборот, возрастает. Новомодные схемы. Огащазз. 1938г, 1950-е. Хороший обзор http://www.hpl.hp.com/techreports/1999/HPL-1999-6.pdf . Пытался повторять, но эти подавители нежелательных гармник по Хьюлеттам у меня слегка проглючили. Для тех, кто в танке - https://bgaudioclub.org/uploads/docs/Crysta...ger_Matthys.pdfДа, здесь мостовые не в том смысле, что у rloc, но тоже прикольно
Сообщение отредактировал ledum - Apr 29 2015, 05:44
|
|
|
|
|
Apr 29 2015, 08:38
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 256
Регистрация: 15-04-13
Из: Казахстан, г. Алматы
Пользователь №: 76 504

|
Цитата(rloc @ Apr 29 2015, 09:28)  1 ...путей построения может быть великое множество, генератор с одним резонатором - малое подмножество. 2 ...какой минимальный коэффициент включения резонатора можно получить с ТД? И если он ограничивается, то чем? 3 ...И какие же "ново-" мостовые схемы? Они были придуманы, когда о транзисторах не мечтали, а в современной литературе им не на нашли более интересного применения, чем в измерении уровня вязкости жидкостей. 4 ...Термин "пассивный" придуман не мной. 5 ...А слово "мостовые" говорю в отношении подобных схем по причине использования в них частотных дискриминаторов, которые по своей сути работают как мосты - выделяют сигнал ошибки, в СВЧ именно мосты и используются. 6 ...Теоретически решить задачу частотной и фазовой стабилизации можно и на одном резонансном элементе, при условии достаточности добротности и отсутствия зависимости от мощности. Но, традиционно, мощность на кварцевых резонаторах ограничена, так как никто не делает больших кристаллов, а просуммировать несколько - не такая и простая задача. Поэтому идут по другому пути - делят задачу на две - отдельно делают частотную и отдельно фазовую стабилизацию, и синхронизируют между собой. 7 ...автор темы ожидает получить порядок 10^-9 стабильности... 8 ... простые мостовые схемы это могут дать, в придачу к контролируемому уровню мощности и малому (регулируемому) коэффициенту связи. 1 Это Вы о чём? 2 Минимальный коэффициент включения может быть от 1 и до 0, теретически. Ограничивается коэффициентом положительной обратной связи генератора, который, как известно, должен быть больше еденицы. 3 Это к чему относится? "...уровня вязкости жидкостей..." - такое в природе не существет. Уровень жидкости и вязкость жидкости - два разных и несвязанных между собой характеристики названной жидкости. 4. Термины используют для обозначения нового признака для упрощения диалога. Для конкретного диалога желательно использовать термины и определения в соответствии с ГОСТ-ом в этой области 5. Данная тема о кварцевых генераторах. 6. Какая-то путанница в терминах, определниях и теории генераторов. Частотную и фазовую синхронизации невозможно синхронизировать между собой 7. Он её, стабильность, уже получил. 8. Любая "простая мостовая схема" для расчётов, путём эквивалентных преобразований, представляется в виде самой обыкновенной схемы генератора. Учитывая количество неточностей, "широту" и "глубину" поставленных вопросов, дальнейший диалог не имеет смысла...
Сообщение отредактировал VNS - Apr 29 2015, 08:48
|
|
|
|
|
Apr 29 2015, 09:24
|
Узкополосный широкополосник
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 316
Регистрация: 13-12-04
Из: Moscow
Пользователь №: 1 462

|
Цитата(VNS @ Apr 29 2015, 12:38)  Минимальный коэффициент включения может быть от 1 и до 0, теретически. Ограничивается коэффициентом положительной обратной связи генератора, который, как известно, должен быть больше еденицы. А на практике, какие получаются результаты? Цитата(VNS @ Apr 29 2015, 12:38)  Он её, стабильность, уже получил. Не похоже. И резонатор включен так, что от схемы многое зависит, и развязка вызывает недоверие, от нагрузки может быть зависимость. Где гарантия того, что измеряется долговременная стабильность самого резонатора, а не окружения?
|
|
|
|
|
May 1 2015, 20:42
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(VNS @ Apr 24 2015, 02:57)  1. Теоретик может задать или выбрать любые значения. В реальной схеме для ТД можно выбирать только в диапазоне допустимых значений сопротивления нагрузки. Собрал макет кварцевого генератора на ТД из тех деталей что в наличии. Наиболее сложно было приобрести ТД. Схема и осциллограмма на картинках. Ранее на ТД кварцевые генераторы не собирал, было любопытно собрать "чтоб работало".
Сообщение отредактировал vhk - May 1 2015, 20:44
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|