Современная электроника №4/2019

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 69 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2019 Таблица 2. Генераторы с низкой G-чувствительностью производства АО «Морион» Тип генератора Частота, МГц G-чувствительность, /g MV207 10 <0,5 × 10 –9 MV209 10 <0,5 × 10 –9 MV317 100 <3 × 10 –10 Широкополосная синусоидальная вибрация Для оценкиG-чувствительности также можно применять и широкополосную вибрацию. В таком случае вибрация слу- чайнымобразомраспределена по диапа- зону частот, фаз, амплитуд (см. рис. 9), и ускорение может быть описано его спек- тральнойплотностьюмощности S a ( f ) [4]. Воздействие случайной вибрации на фазовыйшум определяется по формуле: ТогдаформуладляG-чувствительности будет иметь следующий вид: где S a ( f v ) – спектральная плотность мощности (СПМ) случайного ускоре- ния (g 2 /Гц) [3]. На рисунке 10 изображена деграда- ция фазовых шумов генератора при воздействии на него широкополос- ной синусоидальной вибрации в диа- пазоне 50…200 Гц и среднеквадратич- ной СПМ 0,17 g 2 /Гц. Фазовые шумы под воздействием вибрации Следует понимать, что уровень фазо- вых шумов зависит в первую очередь от G-чувствительности генератора и приложенной вибрации, а не от уровня фазовых шумов самого генератора. Так, например, два генератора на 100 МГц с разным уровнем фазовых шумов –129 дБн/Гц и –149 дБн/Гц на 100 Гц от несущей частоты и одинаковой величи- ной G-чувствительности 1 × 10 –9 /g при приложенной вибрации с амплитудой 5g будут иметь одинаковый уровень фазовых шумов –52 дБн/Гц на 100 Гц. А генератор с G-чувствительностью 3 × 10 –10 /g будет иметь уровень фазо- вых шумов –63 дБн/Гц на 100 Гц. На рисунке 11 видно, что у гене- ратора (голубая кривая) с низкой G-чувствительностью уровень фазо- вых шумов при воздействии ускоре- ния ниже, чем у генераторов с высо- кой G-чувствительностью. С РАВНЕНИЕ МЕТОДОВ В таблице 1 приведены результаты измерения нескольких генераторов всеми описанными в статье методами. Для 10 МГц генераторов результаты примерно одинаковы, в то время как для 100 МГц приборов результаты изме- рений на переворот показывают боль- шие величины, чем косвенные методы измерений по уровнюфазовых шумов. Результат измерения G-чувстви- тельности при синусоидальной вибра- ции менее подвержен воздействию тепловых процессов, таких как конвек- ция, и позволяет наиболее точно оце- нить G-чувствительность генератора. На сегодняшний день АО «Морион» может предложить генераторы с низ- кой G-чувствительностью (см. табл. 2). Л ИТЕРАТУРА 1. Fry S . Acceleration Sensitivity Characteristics of Quartz Crystal Oscillators. GreenRay Industries Inc. 2006. 2. Filler R.L . The acceleration sensitivity of quartz crystal oscillators: a review. IEEE Transactions on ultrasonics, ferooelectrics and frequency control. Vol. 35. № 3. May 1998. Рис. 10. Результат измерения фазовых шумов под воздействием широкополосной вибрации Рис. 11. Фазовые шумы генераторов с различной G-чувствительностью 3. Vig J.R . Quartz crystal resonators and oscillators: a tutorial, US Army. Communications-Electronics Research, Development & Engeneering Center Fort Monmouth. NJ, USA. March 2004. 4. Hati A . PM Noise of Oscillators and Components in the Presence of Vibration. NIST. 2009. , .