реклама на сайте
подробности

 
 
> Метрология кварцевого генератора, Какую погрешность частоты вносит схема генератора?
Reanimator++
сообщение Mar 5 2015, 20:19
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 399
Регистрация: 1-01-06
Из: Волгоград
Пользователь №: 12 763



Имеем обыкновенный генератор на инверторе, по схеме Пирса.
Картинка во вложении.
Генераторы вместе с кварцевыми резонаторами помещаем в термостат при 60-70 градусов с высокой стабильностью температуры (~0.05 °С).
Выдерживаем 3 часа для установления теплового равновесия.
Начинаем измерять частоту с течением времени.
Имеем такую картину по изделиям. (вложение 2)
Или такую. (вложение 3)

Вопрос - как оценить влияние схемы генератора на долговременную стабильность частоты кварцевого резонатора?
Цель - отделить резонаторы с долговременной стабильностью хуже требуемой.


Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
Reanimator++
сообщение Apr 19 2015, 20:20
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 399
Регистрация: 1-01-06
Из: Волгоград
Пользователь №: 12 763



Цитата(rloc)
Сразу хочу сказать, что я не работаю с автором темы и у меня не стоит вопрос как и чем померить частотную стабильность. Мое желание - направить в правильное русло методику разработки и дать понять над чем работать. Вижу предлагается много схем, идет сравнение по количеству элементов, а нужно ли это? Не вижу пока ответа на главный вопрос - как померить стабильность самого резонатора, а не его окружения, и можно ли вообще? Поэтому на основании своего опыта пытаюсь размышлять, решать вместе со всеми поставленный вопрос - это интересно для меня с профессиональной точки зрения, общения с людьми, занимающимися в этой области, обмена опытом.


Цитата(rloc)
Отдельно вопрос автору: не сомневаетесь, что достоверно измеряете частоту? Скорость измерения частоты (интервал измерения, период усреднения оценки)? Намекаю на другую методику измерения, другого параметра, подумайте (поищите) какого. Дальше встанет вопрос: а нужен ли термостат, точнее "сумасшедшая" стабильность поддержания температуры?


Хочу выразить вам признательность за столь активное и глубокое участие в вопросе!

Измерить стабильность самого резонатора, без окружения, возможно с помощью анализатора цепей в соответствии с МЭК-444 (детектируется переход фазы через 0 на резонансах). Однако, у серийных установок для таких измерений метрологическая точность составляет порядка 1ppm. Я встречал на IEEE статью (к сожалению, сейчас беглым поиском не смог найти ее), где была описана прецизионная установка для исследования долговременной стабильности с точностью порядка 1 ppb. (схема измерений строилась на лабораторных приборах, использовалось гетеродинирование (не меняет фазовых соотношений), умножение частоты (умножает разность фаз), фазовый компаратор).

Технический вопрос, решаемый мной заключался в следующем - можно ли простыми методами массово измерять долговременную нестабильность?
Экспериментально, с помощью анализа результатов измерений, удалось выяснить, что измеряя только выходную частоту генератора можно судить о долговременной нестабильности резонатора с точностью порядка 50 ppb. Но это лишь следствие анализа результатов и метрологического обоснования в нем нет. Нужен нормальный метрологический анализ.

Отвечая на остальные вопросы - да, частоту измеряем достоверно, с анализом доверительного интервала по серии измерений. Периоды измерения и т.п. выбраны верно, уже собаку съели на этом. Касательно стабильности термостата могу сказать что "сумасшедшая" не нужна, все зависит от крутизны ТЧХ резонатора в интересующей нас температурной точке. Если находиться рядом с точкой экстремума ТЧХ, то все просто. Если же ТЧХ крутая (1ppm/°C допустим), то требования к стабильности температуры резко возрастают.


Для поддержания темы приложу пару статеек с картинками с описанием механизмов старения в миниатюрных SMD резонаторах.

Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  asiz2003.pdf ( 727.91 килобайт ) Кол-во скачиваний: 28
Прикрепленный файл  yin2013.pdf ( 756.27 килобайт ) Кол-во скачиваний: 27
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rloc
сообщение Apr 19 2015, 21:39
Сообщение #3


Узкополосный широкополосник
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 316
Регистрация: 13-12-04
Из: Moscow
Пользователь №: 1 462



К сожалению пока не довел до логического конца. Основная идея была - показать, что для измерения долговременной нестабильности нужно сделать коэффициент связи с резонатором как можно меньше - в этом основное отличие от схем, когда пытаются достичь минимальных фазовых шумов. И есть специальные схемы включения резонатора, дающие возможность гибкого варьирования этого коэффициента. В этом случае окружающая схема перестает влиять и нет разницы, что было использовано в качестве активного элемента.
В начале темы я видел графики зависимости частоты от времени, но так и не услышал ответа, на каком временном интервале оценивалась частота? Другими словами, у частотомера должен быть некоторый период измерений, какой? Есть такой параметр - девиация Аллана, согласно которому при увеличении времени накопления погрешность измерения частоты сначала падает из-за влияния фазовых шумов, а потом может либо оставаться неизменной, либо начинать расти из-за старения. Измерение девиации Аллана я и хотел предложить. Есть методика измерения этого параметра, когда берется достаточно большое кол-во генераторов, они помещаются в термостат и измеряется девиация каждого генератора относительно всех остальных - т.е. измеряется не абсолютный, а относительный уход частоты и влияние температуры в какой-то мере компенсируется.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- Reanimator++   Метрология кварцевого генератора   Mar 5 2015, 20:19
- - Белый дед   Генератор нормальный для начала нужно сделать вмес...   Mar 5 2015, 22:40
|- - КОРД   Цитата(Белый дед @ Mar 5 2015, 23:40) Ген...   Mar 6 2015, 07:09
- - Reanimator++   Обоснуйте, пожалуйста.   Mar 5 2015, 22:43
- - Белый дед   Стабильность каких параметров резонатора вам нужно...   Mar 5 2015, 22:46
- - Reanimator++   Интересует только резонансная частота кварцевого р...   Mar 5 2015, 22:49
- - Белый дед   Резонанса последовательного, параллельного или как...   Mar 5 2015, 22:52
- - Reanimator++   Ну, конечно последовательного. Это резонаторы для ...   Mar 5 2015, 23:04
- - Белый дед   Тогда вам нужно делать генератор, в котором кварц ...   Mar 5 2015, 23:23
|- - VNS   Цитата(Белый дед @ Mar 6 2015, 02:23) Тог...   Apr 2 2015, 22:39
|- - rloc   Цитата(VNS @ Apr 3 2015, 02:39) что-то в ...   Apr 3 2015, 13:52
- - Reanimator++   Насколько я знаю схема Пирса работает на частоте п...   Mar 5 2015, 23:35
- - Белый дед   Кварц в этом генератора работает индуктивностью ка...   Mar 5 2015, 23:44
- - Reanimator++   А мне не требуется чтобы выходная частота генерато...   Mar 5 2015, 23:53
|- - _4afc_   Цитата(Reanimator++ @ Mar 6 2015, 0...   Mar 6 2015, 09:55
||- - VNS   Цитата(_4afc_ @ Mar 6 2015, 12:55) ...Как...   Mar 16 2015, 14:00
||- - vhk   Цитата(VNS @ Mar 16 2015, 17:00) Генерато...   Mar 17 2015, 07:28
||- - VNS   Цитата(vhk @ Mar 17 2015, 11:28) Почему в...   Mar 17 2015, 14:36
||- - vhk   Фазовые шум генераторов на ТД много больше, чем у...   Mar 17 2015, 15:22
||- - VNS   Цитата(vhk @ Mar 17 2015, 19:22) Фазовые ...   Mar 17 2015, 16:55
||- - vhk   Цитата(VNS @ Mar 17 2015, 19:55) По части...   Mar 17 2015, 17:24
||- - VNS   Цитата(vhk @ Mar 17 2015, 21:24) Проверьт...   Mar 17 2015, 18:24
||- - vhk   Цитата(VNS @ Mar 17 2015, 21:24) Проверят...   Mar 17 2015, 19:55
||- - VNS   Цитата(vhk @ Mar 17 2015, 22:55) Программ...   Mar 18 2015, 04:24
||- - rloc   Каким удивительным образом развивается тема! С...   Mar 18 2015, 05:52
||- - VNS   Цитата(rloc @ Mar 18 2015, 09:52) ...Скол...   Mar 18 2015, 13:56
||- - rloc   Малых по размерам кристаллов на частоты в районе 2...   Mar 19 2015, 04:41
||- - VNS   Цитата(rloc @ Mar 19 2015, 08:41) ...С ма...   Mar 19 2015, 06:03
|- - VNS   Цитата(Reanimator++ @ Mar 6 2015, 0...   Apr 22 2015, 08:34
|- - rloc   Цитата(VNS @ Apr 22 2015, 12:34) 'Rea...   Apr 22 2015, 09:26
- - Белый дед   Понятно. Похоже у вас дрейф связан с десорбцией вс...   Mar 6 2015, 00:14
- - Reanimator++   Осталось только доказать что на картинках действит...   Mar 6 2015, 00:20
- - Белый дед   Вам нужно определиться. Если нужно измерять параме...   Mar 6 2015, 07:41
- - Owl_   Несколько вопросов к ТС-у: 1. Семейство графиков б...   Mar 6 2015, 08:15
- - Reanimator++   Цитата(Белый дед @ Mar 6 2015, 11:41) Вам...   Mar 6 2015, 15:44
|- - Owl_   Цитата(Reanimator++ @ Mar 6 2015, 1...   Mar 6 2015, 17:01
- - Белый дед   А еще мне кажется, что в этой схеме мощность рассе...   Mar 6 2015, 18:19
- - Reanimator++   На надо пытаться решать технологическую задачу. Мн...   Mar 6 2015, 20:28
- - Белый дед   По-моему, вы просто уже над всеми издеваетесь. Поч...   Mar 6 2015, 20:56
- - ledum   Я бы попробовал заменить активный элемент. На LVCU...   Mar 7 2015, 14:25
- - rudy_b   Вообще-то на серии LVC нельзя так собирать квазиан...   Mar 8 2015, 15:04
- - Reanimator++   Прочитал Альтшуллера. Вот выдержки, где говорится ...   Mar 8 2015, 15:49
- - Tanya   Цитата(Reanimator++ @ Mar 5 2015, 2...   Mar 8 2015, 16:42
- - ledum   http://www.onsemi.ru.com/pub_link/Collateral/AND81...   Mar 8 2015, 21:38
|- - rudy_b   Цитата(ledum @ Mar 9 2015, 01:38) ... Вез...   Mar 9 2015, 00:16
|- - ledum   Цитата(rudy_b @ Mar 9 2015, 02:16) ...   Mar 9 2015, 11:03
- - rudy_b   Да, возможно (хотя я в этом сильно не уверен) эти ...   Mar 9 2015, 11:54
- - vhk   Цитата(Reanimator++ @ Mar 5 2015, 2...   Mar 20 2015, 09:23
|- - rloc   Цитата(vhk @ Mar 20 2015, 13:23) Сделал о...   Mar 20 2015, 11:44
|- - vhk   Цитата(rloc @ Mar 20 2015, 14:44) Как Вы ...   Mar 20 2015, 11:51
|- - rloc   Возможно и есть, подробно не вникал, но хочется ра...   Mar 20 2015, 12:11
- - st232bd   Я не специалист в данной области, экспериментирова...   Mar 23 2015, 12:13
|- - rloc   И так, начну с теории и определений, чтобы в итоге...   Mar 23 2015, 18:15
|- - rloc   Продолжу. Нашел близкую к реальности модель SN74LV...   Mar 29 2015, 20:30
|- - VNS   Замечания по схеме: 1. Параллельно кварцевому резо...   Apr 2 2015, 03:56
|- - rloc   Сразу хочу сказать, что я не работаю с автором тем...   Apr 2 2015, 11:55
- - Reanimator++   Длительность измерения 1-10 сек. Частота заполнени...   Apr 19 2015, 22:29
|- - rloc   Цитата(Reanimator++ @ Apr 20 2015, ...   Apr 20 2015, 03:13
- - rudy_b   Как - то странно выглядят ваши результаты. Какую м...   Apr 20 2015, 00:52
- - rudy_b   Странности в общем поведении параметров. А в чем в...   Apr 20 2015, 17:38
|- - rloc   Цитата(rudy_b @ Apr 20 2015, 21:38) Стран...   Apr 20 2015, 19:02
|- - rudy_b   Я уже писал об этот тут. Но, похоже, не услышали. ...   Apr 20 2015, 20:08
|- - rloc   Будьте аккуратны в своих высказываниях. При оценке...   Apr 20 2015, 20:28
|- - rloc   Ранее приводил разбор схемы ГК известной фирмы. В ...   Apr 21 2015, 15:32
- - Reanimator++   Цитата(rloc @ Apr 20 2015, 07:13) Приведи...   Apr 21 2015, 19:33
- - Reanimator++   Цитата(VNS @ Apr 22 2015, 12:34) Reanimat...   Apr 22 2015, 18:22
|- - rloc   Цитата(Reanimator++ @ Apr 22 2015, ...   Apr 22 2015, 19:22
|- - VNS   Цитата(Reanimator++ @ Apr 22 2015, ...   Apr 23 2015, 04:54
|- - rloc   Цитата(VNS @ Apr 23 2015, 08:54) Наилучши...   Apr 23 2015, 05:26
||- - VNS   Цитата(rloc @ Apr 23 2015, 09:26) В чем е...   Apr 23 2015, 06:41
||- - rloc   Цитата(VNS @ Apr 23 2015, 10:41) Минималь...   Apr 23 2015, 07:15
|||- - VNS   Цитата(rloc @ Apr 23 2015, 11:15) Насколь...   Apr 23 2015, 12:53
|||- - rloc   Цитата(VNS @ Apr 23 2015, 16:53) Мощность...   Apr 23 2015, 14:05
|||- - VNS   Цитата(rloc @ Apr 23 2015, 18:05) Нарисуй...   Apr 23 2015, 15:56
|||- - rloc   Цитата(VNS @ Apr 23 2015, 19:56) Ваша про...   Apr 23 2015, 17:06
|||- - VNS   Цитата(rloc @ Apr 23 2015, 21:06) 1 ...Ес...   Apr 23 2015, 22:57
|||- - rloc   Цитата(VNS @ Apr 24 2015, 02:57) 1. В реа...   Apr 24 2015, 04:12
||- - vhk   Цитата(VNS @ Apr 23 2015, 10:41) Минималь...   Apr 24 2015, 12:59
||- - VNS   Существенным преимуществом ТД является то, что зна...   Apr 24 2015, 13:39
||- - vhk   Цитата(VNS @ Apr 24 2015, 17:39) Существе...   Apr 24 2015, 13:59
||- - VNS   Цитата(vhk @ Apr 24 2015, 17:59) ...У ...   Apr 24 2015, 14:20
||- - vhk   Цитата(VNS @ Apr 24 2015, 18:20) Что не з...   Apr 24 2015, 14:38
||- - VNS   Цитата(vhk @ Apr 24 2015, 18:38) То, что ...   Apr 24 2015, 21:25
||- - Orthodox   Цитата(VNS @ Apr 25 2015, 00:25) ...Практ...   Apr 25 2015, 19:48
||- - VNS   Цитата(Orthodox @ Apr 25 2015, 23:48) При...   Apr 26 2015, 22:25
||- - Orthodox   Цитата(VNS @ Apr 27 2015, 01:25) С1-75 им...   Apr 26 2015, 22:45
||- - VNS   С1-75 и сегодня один лучших приборов по ряду парам...   Apr 27 2015, 07:00
|- - Reanimator++   Цитата(VNS @ Apr 23 2015, 08:54) Наилучши...   Apr 23 2015, 16:10
- - rudy_b   У туннельных диодов есть серьезный недостаток - бы...   Apr 25 2015, 17:04
- - НЕХ   Параметры резонатора удобно наблюдать в такой схем...   Apr 27 2015, 15:17
- - rloc   Цитата(НЕХ @ Apr 27 2015, 19:17) тестовый...   Apr 27 2015, 19:23
- - VNS   Цитата(rloc @ Apr 27 2015, 23:23) ...Хоро...   Apr 28 2015, 13:13
- - НЕХ   Цитата(VNS @ Apr 28 2015, 16:13) В этой с...   Apr 28 2015, 16:03
- - rloc   Цитата(VNS @ Apr 28 2015, 17:13) В этой с...   Apr 28 2015, 17:31
- - vhk   Цитата(rloc @ Apr 28 2015, 21:31) Про мос...   Apr 28 2015, 20:29
|- - VNS   Цитата(vhk @ Apr 29 2015, 00:29) Интерес ...   Apr 29 2015, 00:19
|- - rloc   Цитата(VNS @ Apr 29 2015, 04:19) "СВ...   Apr 29 2015, 05:28
- - VNS   Цитата(rloc @ Apr 28 2015, 21:31) ...схем...   Apr 29 2015, 04:50
2 страниц V   1 2 >


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 27th July 2025 - 21:40
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01514 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016