Теоретическая часть. опорный генератор кварцевый с частотой f0 = 5 МГц

1 2

Рассчитать ПОЧ и ПОФ

Исходные данные:

Вариант №7 (x₁ y₂);

график №1,

опорный генератор кварцевый с частотой f₀ = 5 МГц,

полоса анализа 0,1 – 100 кГц.

Теоретическая часть

Требуется рассчитать ПОЧ и ПОФ сигнала генератора частоты f₀ в полосе анализа от F_н до F_в. Графики спектральной плотности мощности (СПМ) S_φ фазовых шумов генератора представлены на рис.1.

Рис.1

Известно, что зная распределение S_ш(F) или S_φ (F) в заданной полосе и относительный уровень дискретных побочных составляющих, можно вычислить ПОЧ и ПОФ без дополнительных измерений, требующих сложной аппаратуры измерения ПОЧ и ПОФ.

Паразитные отклонения фазы, частоты в полосе от F₁ до F₂ при известном, например, S_ш(F) (S_φ (F)=2 S_ш(F) или на 3 дБ больше) равны:

(1)

Для расчета ПОЧ и ПОФ необходимо с помощью анализатора спектра построить график S_ш(F) ( или S_φ (F) ) в логарифмическом масштабе (т.е. S_ш(F) в децибелах, а частоту в lg F, как на рис. 1). Разбить этот график на n отдельных линейных участков, на каждом из которых зависимость S_ш(F) соответствует показательной функцией с постоянным показателем α_i в пределах линейного участка:

S_ш_i (F)=10^СⁱF^aⁱ где i=1,2....n.

В логарифмическом масштабе эта зависимость определяет уравнение прямой с углом наклона α_i и отсечкой С_i на оси ординат:

10 lg S_ш_i(F) =10 С_i+10 α_ilgF. (2)

Коэффициент α_i и С_i можно найти, зная координаты точек [S_ш1(F₁), F₁] и [S_ш2(F₂), F₂] на i - й прямой, по формуле

тогда на отдельных линейных участках

(3)

(4)

Общее значение ПОФ и ПОЧ в интересующей полосе частот

(5)

Приналичии m дискретных побочных составляющих

(6)

где А - относительный уровень побочной составляющей на частоте F_j, дБ.