Современная электроника №4/2019

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 68 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2019 её на основе оценки уровня фазовых шумов под воздействием вибрации. Как уже было сказано, при приложе- нии ускорения к генератору происхо- дит сдвиг частоты ( Δ f ), пропорциональ- ный величине ускорения и зависящий от его направления. Определяется как: , где f 0 – частота генератора без воздей- ствия, а – приложенное ускорение, Γ – вектор G-чувствительности, y – сдвиг частоты [3]. Стоит обратить внимание, что в дан- ном случае может появиться погреш- ность, обусловленная изменением уровня фазовых шумов (ФШ) генерато- ра под влиянием не только приложен- ной к нему вибрации, но и различных шумов в тракте сигнала. На рисунке 6 показаны стенд для испытаний фазовых шумов под воздей- ствием вибрации и структурная схема измерений. Генератор 1 (см. рис. 6а), установлен- ный на виброплатформу 2, подверга- ется воздействию вибрации (сину- соидальной или широкополосной), параметры которой задаются перед началом испытания. К этим параме- трам относятся амплитуда и частота вибрации (для широкополосной – диа- пазон частот). Особое внимание сто- ит обратить на коаксиальные кабели 3, соединяющие генератор с измери- тельной системой 4. Все провода долж- ны быть надёжно закреплены, чтобы не возникало дополнительных изме- нений фазы. Специальное приспособление 5 из инженерного пластика ZEDEX для крепления генераторов к вибростенду позволяет избежать магнитных наво- док от самого стенда на низких часто- тах. Синусоидальная вибрация При воздействии синусоидальной вибрации в спектре сигнала появля- ются дополнительные боковые поло- сы на частоте вибрации (см. рис. 7), уровень которых можно измерить с помощью узкополосного анализато- ра спектра или измерителя фазовых шумов. Вычислить G-чувствительность вдоль одной из осей генератора можно по следующей формуле: где А – пиковое значение приложен- ного ускорения, f v – частота вибрации, L ( f v ) – уровень фазовых шумов на часто- те вибрации [3]. На рисунке 8 показаны результа- ты оценки уровня фазовых шумов под воздействием синусоидальной вибрации с частотой 210 Гц и ампли- тудой 5g. Таким образом, измерив уровень фазовых шумов, можно рас- считать G-чувствительность генера- тора: Источник питания Шумомер Генератор Испытуемое устройство Вентилятор охлаждения Вибро- платформа Контроллер 1 2 5 3 4 Рис. 6. Стенд для измерения уровня фазовых шумов под воздействием вибрации: а) общий вид; б) структурная схема T Временна ′ я область Частотная область G, g G, g t , с f , Гц T 1 Рис. 7. Появление дополнительной боковой полосы на частоте вибрации Рис. 8. Результаты измерения фазовых шумов под воздействием синусоидальной вибрации Рис. 9. Спектр вибрации, случайным образом распределённой по диапазону частот G, g S, g 2 /Гц t , с f , Гц Временна ′ я область Частотная область а б ; ; ; . ,