Стаби́льность частоты́ — характеристика автогенераторов , показывающая отклонение частоты генератора ( уход частоты ) от первоначального значения.

Факторами вызывающими уход частоты являются температура окружающей среды, влажность воздуха, изменение питающих напряжений, влияние магнитного поля, старение колебательной системы автогенератора и др.

Численно стабильность частоты определяется отношением ${\displaystyle \Delta f/f}$ , где ${\displaystyle \Delta f}$ — величина ухода частоты, выраженная в единицах частоты, ${\displaystyle f}$ — первоначальное (номинальное) значение частоты, выраженная в единицах частоты. Таким образом, стабильность частоты — безразмерная величина .

Эту дробь называют как относительной нестабильностью частоты , так и относительной стабильностью частоты (в этом случае, чем ближе отношение к нулю, тем выше стабильность). Иногда нестабильность частоты указывают в единицах частоты, обычно в герцах .

Для автогенераторов, работающих в составе часов часто указывают уход часов на 1 секунду за какое-то время, например, 1 секунда за 10 лет. Так как год длится около 31 млн секунд, по этому значению легко вычислить ${\displaystyle \Delta f/f}$ и обратно.

Различают кратковременную нестабильность (определяемую отклонением частоты за время порядка нескольких секунд ) и долговременную. Практически пользуются понятиями минутной, часовой, суточной, месячной и годовой нестабильности.

Помимо собственной нестабильности, вызванной влиянием неучитываемых факторов часто указывают нестабильность от некоторого влияющего фактора, например, температуры. В этом случае относительную нестабильность относят к единице измерения влияющего фактора, например, на градус Цельсия.

Высокой стабильностью частоты обладают кварцевые генераторы ( ${\displaystyle \Delta f/f}$ с долговременной стабильностью порядка 10 ⁻⁶ и кратковременной стабильностью лучше 10 ⁻¹⁰ ). В этих автогенераторах в качестве колебательной системы используют пьезоэлектрический кварцевый резонатор в котором возбуждены механические колебания. Недостаток с точки зрения стабильности кварцевых генераторов — медленный систематический уход частоты, вызванный старением кристалла кварца и старением его кристаллодержателя.

Наивысшей стабильностью частоты ( ${\displaystyle \Delta f/f}$ ~ 10 ⁻¹³ −10 ⁻¹⁴ долговременной стабильности и лучше ~ 10 ⁻¹⁵ кратковременной стабильности) обладают квантовые стандарты частоты . В рекордных образцах квантовых стандартах достигнута стабильность частоты лучше ~ 10 ⁻¹⁷ .

Литература

• Кулешов В. Н., Удалов Н. Н., Богачев В. М. и др. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов. — М. : МЭИ, 2008. — 416 с. — ISBN 978-5-383-00224-7 .

Примечания

Это заготовка статьи по физике . Помогите Википедии, дополнив её.