Стабилизация частоты колебаний аг

Стабильность частоты является важнейшим параметром АГ, от которого зависит общая стабильность частоты передатчика. Стабильность частоты обычного одноконтурного АГ составляет 10^-3…10^-4. Для нормальной работы канала связи требуется стабильность 10^-5…10^-9.

Стабилизация частоты – комплекс мероприятий, направленных на поддержание постоянства несущей частоты колебаний передатчика.

Дестабилизирующие факторы:

1. механические воздействия,

2. давление и влажность,

3. изменения температуры,

4. нестабильность напряжений источников питания,

5. замена усилительных приборов,

6. влияние на контур ЗГ последующих каскадов.

Степень влияния дестабилизирующих факторов на стабильность частоты зависит от эталонности и фиксирующей способности колебательной системы.

Эталонность – это способность колебательной системы сохранять свои параметры неизменными при воздействии дестабилизирующих факторов.

Фиксирующая способность – это способность АГ и его колебательной системы сохранять частоту колебаний неизменной при изменении режима работы АГ. Фиксирующая способность прямо пропорциональна добротности колебательной системы.

Методы стабилизации частоты:

1. Параметрический метод – применение высококачественных деталей, специальных материалов, схем термокомпенсации, термостатов, стабилизации источников питания, ослабления связи усилительных приборов с колебательной системой.

2. Использование систем автоматической подстройки частоты (АПЧ).

3. Кварцевая стабилизация частоты.

Стабилизация частоты с помощью кварца

Обычные колебательные системы на реактивных элементах могут иметь добротность до 200, а электромеханические колебательные системы –до 10⁶. В таких колебательных системах широко применяется кристаллический кварц. Кристаллы кварца имеют правильную форму.

Z – оптическая ось, Y – механическая ось, X – электрическая ось.

Из такого кристалла кварца вырезают пластины, определённым образом ориентированные относительно осей, и получают кварцевые резонаторы. С помощью определённого среза можно получить такой резонатор, температурный коэффициент частоты (ТКЧ) которого будет равен нулю. Резонансные частоты кварца зависят от геометрических размеров пластины. Кварц обладает прямым и обратным пьезоэффектом.

Прямой пьезоэффект – при механическом воздействии на противоположные грани на перпендикулярной паре граней возникают электрические заряды противоположных знаков.
Обратный пьезоэффект – при подаче на противоположные грани переменного напряжения на перпендикулярных противоположных гранях возникают соответствующие этому напряжению деформации.

Эквивалентная схема кварцевого резонатора

	fc > fo, Zкв возрастает, Iкв уменьшается. fc = fo, Zкв уменьшается до минимума, Iкв возрастает до максимума. fc < fo, Zкв возрастает до максимума, Iкв уменьшается до минимума.
Кварцевая пластина по своим свойствам аналогична последовательному колебательному контуру с очень высокой добротностью.