频率稳定度
频率稳定度公式
频率稳定度公式好的，以下是为您生成的文章：在我们探索科学的奇妙世界时，总会遇到各种各样的公式，就像一个个神秘的密码等待我们去破解。
今天，咱们就来聊聊“频率稳定度公式”这个有点让人头大，但其实也蛮有趣的家伙。
先来说说啥是频率稳定度。
想象一下，你正在听一首喜欢的歌曲，要是声音一会儿高一会儿低，是不是特别烦人？这就好比频率不稳定。
而频率稳定度呢，就是衡量这种“稳定程度”的指标。
那频率稳定度公式到底是啥呢？它通常表示为：频率稳定度 =（f_max - f_min）/ 平均频率 × 100% 。
这里的 f_max 是最大频率，f_min 是最小频率，平均频率就是（f_max + f_min）/ 2 。
我记得有一次，我在给学生们讲解这个公式的时候，发生了一件特别有意思的事儿。
有个小家伙，瞪着大眼睛，一脸困惑地问我：“老师，这公式有啥用啊？又不能帮我多吃一块巧克力！”我一听，乐了，心想这孩子还挺会联想。
我就跟他说：“宝贝儿，你想想啊，咱们家里的电灯泡，如果它的发光频率不稳定，一会儿亮得刺眼，一会儿又暗得看不清，那多难受呀！这个公式就能帮助咱们知道这灯泡的频率稳定不稳定，要是不稳定，咱们就得想办法修好它，让它乖乖听话，给咱们提供稳定的光亮，就像你每天能按时吃到巧克力一样稳定，多好！”这孩子听了，似懂非懂地点点头，那小模样可爱极了。
回到这个公式，咱们来仔细琢磨琢磨。
比如说，一个信号的最大频率是 100Hz，最小频率是 90Hz，那平均频率就是（100 + 90）÷ 2 =95Hz 。
然后按照公式算，频率稳定度 = （100 - 90）÷ 95 × 100% ≈10.53% 。
这就说明这个信号的频率稳定度不是很高，可能会对使用它的设备造成一些影响。
在实际生活中，频率稳定度可重要了。
像手机通信，如果频率不稳定，那通话质量可能就会变得很差，你跟朋友聊天就会一会儿听得清，一会儿听不清，那得多着急啊！还有卫星导航，如果频率不稳定，定位就会不准确，说不定你就会迷路啦！再比如，在一些精密的科学实验中，频率的稳定度要求就更高了。
频率稳定度计算公式
频率稳定度计算公式在我们的日常生活和科学研究中，频率稳定度可是一个相当重要的概念。
你要是玩过收音机，可能就有过那种一会儿声音清晰，一会儿又滋滋啦啦的经历，这背后就和频率稳定度有关系。
那啥是频率稳定度呢？简单来说，就是在一段时间内，某个信号或者振动的频率保持不变的程度。
比如说，一个钟摆，理想情况下它摆动的频率应该是恒定的，但实际上可能会受到各种因素的影响，像空气阻力啊、摆线的弹性变化啊等等，导致它的频率会有一点点波动。
频率稳定度就是用来衡量这种波动大小的。
要计算频率稳定度，就得先搞清楚几个关键的量。
咱们先说一个常见的公式：频率稳定度 = （最大频率偏差 / 平均频率）× 100% 。
举个例子吧，比如说有一个信号发生器，在一段时间内，它的平均频率是 500Hz，但是在测量中发现，它的频率最大偏差了 5Hz 。
那按照咱们这个公式来算，频率稳定度就等于（5 / 500）× 100% = 1% 。
这就意味着这个信号发生器的频率稳定度是 1% 。
再给您说个更具体的事儿，就像我之前帮一个学生做物理实验的时候。
我们要测量一个电路产生的正弦波的频率稳定度。
那孩子一开始还懵懵懂懂的，不知道从哪儿下手。
我就引导他，先把测量频率的仪器准备好，然后一次次地记录数据。
一开始他还挺着急，觉得数据怎么这么乱。
我就跟他说：“别慌，咱慢慢来，数据多了才能看出规律。
”结果呢，经过一番努力，我们算出了那个正弦波的频率稳定度。
当得出结果的那一刻，这孩子眼睛都亮了，那种兴奋劲儿，就好像发现了新大陆似的。
他这才明白，原来通过这些公式和测量，能这么清楚地了解一个电路的性能。
回到频率稳定度的计算公式，这里面每个量的测量都得仔细、准确。
最大频率偏差得找到频率变化的最大值，平均频率也得通过多次测量求平均值，这样算出来的结果才可靠。
在实际应用中，频率稳定度的计算对于很多领域都特别重要。
比如说在通信领域，要是频率不稳定，那信号传输就容易出问题，您可能打电话的时候就会听到断断续续的声音，或者上网的时候老是卡顿。
一次调频考核指标
一次调频考核指标调频是广播电视传输中的一个重要技术。
在传输过程中，为了保证节目信号的高质量传输，需要对调频进行一系列的考核指标评估。
本文将介绍一次调频考核指标的相关内容。
一、调频的基本概念调频是指通过改变载波频率来调制音频信号的一种模拟调制方式。
在广播电视传输中，音频信号会被调制到一定频率的载波电磁波上，然后传输到接收器，最终解调出原始音频信号。
调频技术的优点在于，它可以将音频信号转换为高频电信号进行传输，从而避免了在长距离传输中的信号衰减和干扰问题。
同时，调频技术还具有高保真度、传输距离远等特点。
二、调频的考核指标调频的质量评估需要针对其多个方面进行测评，包括调制度、频偏、频谱带宽、输出功率、杂散泄漏及频率稳定度等方面。
1. 调制度调制度是指信号在经过调制后，对载波所造成的影响程度。
调制度过高或过低都会影响音频的传输质量，因此，需要合理控制调制度在合适的范围内。
调制度的单位是百分比。
2. 频偏频偏是指信号的实际调制频率与理论频率之间的偏差。
频偏大于一定范围时，会导致接收机无法正确收到信号。
因此，频偏需要控制在一定的范围内。
频偏的单位是赫兹。
3. 频谱带宽频谱带宽是指调制信号在频域所占据的带宽。
调频通信在不同的频段有一定的占用带宽，频谱带宽是这个范围内的最大带宽值。
频谱带宽的大小与音质有着直接关系。
频谱带宽的单位是赫兹。
4. 输出功率输出功率是指调谐器输出的电磁波功率。
输出功率与覆盖范围有着密切的关系。
如果输出功率太小，很容易导致信号无法正常传播，覆盖范围也会受到限制。
5. 杂散泄漏杂散泄漏是指在发送调制信号时，出现意料之外的频率分量。
这种杂散信号会对接收端的正常工作造成干扰，影响音质的传输质量。
6. 频率稳定度频率稳定度是指在调频信号传输过程中，信号的变化率。
频率稳定度过高或过低，都会影响音频的传输质量。
因此，需要合理控制频率稳定度在规定范围内。
三、调频检测的方法调频的各项指标需要运用专业的测试仪器和设备才能测量得到。
VCO的性能指标
VCO的性能指标
VCO的性能指标主要包括:频率调谐范围，输出功率，(长期及短期)频率稳定度，相位噪声，频谱纯度，电调速度，推频系数，频率牵引等。频率调谐范围是VCO的主要指标之一，与谐振器及电路的拓扑结构有关。通常，调谐范围越大，谐振器的Q值越小，谐振器的Q值与振荡器的相位噪声有关，Q值越小，相位噪声性能越差。 振荡器的频率稳定度包括长期稳定度和短期稳定度，它们各自又分别包括幅度稳定度和相位稳定度。 长期相位稳定度和短期幅度稳定度在振荡器中通常不考虑;长期幅度稳定度主要受环境温度影响，短期相位稳定度主要指相位噪声。在各种高性能、宽动态范围的频率变换中，相位噪声是一个主要限制因素。在数字通信系统中，载波信号的相位噪声还要影响载波跟踪精度。 其它的指标中，振荡器的频谱纯度表示了输出中对谐波和杂波的抑制能力；推频系数表示了由于电源电压变化而引起的振荡频率的变化；频率牵引则表示了负载的变化对振荡频率的影响；电调速度表示了振荡频率随调谐电压变化快慢的能力。 在压控振荡器的各项指标中，频率调谐范围和输出功率是衡量振荡器的初级指标，其余各项指标依据具体应用背景不向而有所侧重。例如，在作为频率合成器的一部分时，对VCO的要求，可概括为一下几方面:应满足较高的相位噪声要求；要有极快的调谐速度，频温特性和频漂性能要好；功率平坦度好；电磁兼容性好
vco工作原理
vco需要外加电压控制振荡频率，一般是在振荡电路中加入变容二极管，外加电压加在变容二极管上，电压变化导致变容二极管的电容量变化，即振荡电路的电容量变，则振荡频率发生改变，根据二极管PN结的电容效应，变容二极管就是利用PN结反向偏置时的势垒电容，一般几pf~1、2百pf容量。
vco的发展
vco自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色。 在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。 随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。 在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和
3频率测量及短期频率稳定度表征解读
频率测量及短期频率稳定度表征在时间频率领域，频率测量及短期频率稳定度的表征与测量是时间频率计量的基本内容也是时间频率发展的基础，是非常重要的，其理论与方法也相对完善。
中国计量科学研究院于1981年建立了标准频率检定装置，1987年建立了短期频率稳定度检定装置，为全国频率量值的准确统一做出了巨大贡献。
本文简要介绍频率测量的基本原理与短期频率稳定度表征的基本理论与测量方法。
一．频率测量按照国家时间频率计量检定系统表，频率量值的传递，主要是通过各种频率标准来进行，因此对频率标准的测量显得尤其重要。
本文涉及的测量仅指对频标的测量，即对输出波形为正弦波，输出频率单一的频率源的测量。
各种频率测量方法最基本的原理是将被测信号与已知的标准信号即参考源进行比较，得到被测信号的频率。
对参考源的基本要求是，频率稳定度要比被测源高3倍，其他技术指标高一个数量级。
1．普通计数法被测信号 f x被测信号经放大整形后变为脉冲信号，晶振作为参考信号经分频后产生各种闸门信号，控制电子门，在闸门时间内，计数脉冲个数，设闸门时间为τ，计数为N ，则被测频率为：τNf x = (1)若被测频率的标称频率为f 0，则相对频率偏差为： τττ0000)(f f N f f f y x -=-=（2） 为求频率测量误差，对（2）式求微分，最终结果为 ττττx f d dy 1)(±=（3） 第一项为计数器的时基误差，等于晶振的准确度，第二项为±1误差即量化误差。
还有一项为触发误差，在频率测量中触发误差误差的影响很小，可以忽略。
第一项误差，可通过提高参考源的准确度或稳定度，如采用高稳晶振或原子频标来减小，但第二项误差是无法克服的，1/f x τ为计数法的测量分辨力。
为提高测量分辨力，产生了以下较常用的测量方法。
2．多周期同步法一般计数法测频时，存在±1误差，取样时间一定时，±1误差与频率成反比，频率越低，误差越大。
《高频电子技术(第2版)》电子教案 课程思政PPT 4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
三、提高频率稳定度的主要措施
1. 减小外界因素变化的影响
将决定振荡频率的主要元件或整个振荡器置于恒温槽 采用高稳定度直流稳压电源 采用金属屏蔽罩
采用减震器 采用密封工艺减小大气压力和湿度的影响
在振荡器和负载之间加缓冲器
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
主要由于器件老化。
短期频率稳定度 一天之内振荡频率的相对变化量 主要由于温度、电源电压等外界因素变化
瞬时频率稳定度 秒或毫秒内振荡频率的相对变化量
由电路内部噪声或突发性干扰引起。
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.1 频率稳定度
一、频率稳定度的概念
中波广播电台发射机的频率稳定度为 105
三、提高频率稳定度的主要措施
1. 减小外界因素变化的影响 2. 提高谐振回路的标准性
谐振回路在外界因素变化时，保持其谐振频率不变 的能力，称为谐振回路的标准性。
回路标准性越高，频率稳定度越好。
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
三、提高频率稳定度的主要措施
1. 减小外界因素变化的影响
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
二、导致频率不稳定的因素
外因： 温度、电源电压和负载等外界因素的影响
主要利用谐振回路的相频特性实现。振荡频率 处相频特性曲线越陡，稳频效果越好。
内因： 振荡电路的稳频能力 1. 提高回路Q值；2. 使振荡频率接近回路谐振频率。
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
振荡器频率稳定度(精)
振荡器频率稳定度
3.3.1 频率稳定的表示方法
频率准确度又称频率精度：它表示振荡频率f osc偏离标 称频率 fo 的程度。有： 绝对频率准确度(绝对频率偏差) f fosc fo 相对频率准确度(相对频率偏差) f
fo f osc f o fo
频率稳定度：在一定时间间隔内，频率准确度 变化的程度，实际上是频率“不稳定度”。
后的等效电容
C1C2C3 C3 C C3 C1C2 C2C3 C1C3 1 C3 C3 C1 C2
于是，振荡角频率
osc
1 1 LC LC3
电路的振荡频率近似只与 C3 、 Ｌ有关。而几乎与
C1 C2 无关。
电路特点： 晶体管结电容、对振荡
频率的影响。
由图3.3.1（b）可以看到, 与谐振回路的接入系数：
o
tan ( gm k )
osc 0
0
2Qe
tan( gm k )
3.3.2
因而有
osc
osc osc osc 0 Qe (gm k ) 0 Qe （gm k )
o
考虑到 Qe 值较高，即 o sc 1 于是得到LC振荡器频率稳定度的一般表达式为
C2C3 C2串C3 C2 C3 C2 n C1C2 C1 （C2串C3） C C2C3 C1 C2 1 C3 C2 C3
和基本电容三点式电路中 Cce与谐振回路的接入系数
n
C2
(C1 C2 ) 比较, 由于 C3 C1 , C2 所以 n n
特点是在回路中增加
了一个与Ｌ串联的小 电容 C3 。 电路条件是:
C3 C1 , C3 C2
高频电子线路 振荡器的频率和振幅稳定度汇总
减小晶体管极间电容在总电容中的比例。减小管子 输入、输出阻抗及其变化量对回路的影响。
回路总电容量不可过大，否则L过小，不利稳频 EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.2 振幅稳定度
指在规定条件下，输出信号幅度的相对变化量。 振幅稳定度表示为
U Uo
Uo 为输出电压的标称值， ∆U 为实际输出电压与标称值之差。
主要由于器件老化。 短期频率稳定度 一天之内振荡频率的相对变化量 主要由于温度、电源电压等外界因素变化 瞬时频率稳定度 秒或毫秒内振荡频率的相对变化量 EXIT
由电路内部噪声或突发性干扰引起。
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.1 频率稳定度
一、频率稳定度的概念
中波广播电台发射机的频率稳定度为 电视发射机的频率稳定度为
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
三、提高频率稳定度的主要措施
1. 减小外界因素变化的影响 2. 提高谐振回路的标准性 选用高质量的参数稳定的回路电感器和电容器。 选用具有不同温度系数的电感和电容构成谐振回路 改进按照工艺，缩短引线、加强引线机械强度。 增加回路总电容量，减小晶体管与谐振回路间的耦合。
f f f 0
频率稳定度表示为
f f0
f指实际频率，f0 指标称频率 测量时，∆f要取多次 测量结果的最大值。
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.1 频率稳定度
一、频率稳定度的概念
按照所规定时间的不同，频率稳定度分为 长期频率稳定度 一天以上乃至几个月内振荡频率相对变化量
3
10 5 10 7
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频率稳定度
一、简介
微波通信对频率稳定度的要求取决于所采用的通信制式以及对通信质量的要求。
发信机的工作频率的稳定度取决于发信本振源的频率稳定度。
数字微波通信系统多采用PSK调制方式，若发信机工作频率不稳，有漂移，将使解调的有效信号幅度下降，误码率增加。
一般频率稳定度可以取1×10-5～2×10-5左右。
较好的介质稳频振荡器可达到1×10-5～2×10-5左右。
当对频率稳定度有严格要求时，例如，要求1×10-6～5×10-6时，则必须采用石英晶体控制的分频锁相或脉冲锁相振荡源。
收信设备频率稳定度应和发信设备具有相同的指标，通常为1×10-5～
2×10-5，高性能发信机可达1×10-6～5×10-6。
收信本振和发信本振常采用同一方案，用两个相互独立的振荡器，在有些中继设备里，收信本振功率是发信本振功率取出一部分进行移频得到的，收信与发信本振频率间隔约300MHz左右。
这种方案的好处是收信与发信本振频率必是同方向漂移，因此用于中频转接站时，可以适当降低对振荡器频率稳定度的要求。
频率稳定度标识了数传电台工作频率的稳定程度。
单位为ppm（part per million百万分比）。
通常数传电台的频率稳定度应在：±1.5ppm左右。
二、定义
频率稳定度发信机的每个波道都有一个标称的射频中心工作频率，用f0表示。
工作频率的稳定度取决于发信本振源的频率稳定度。
设实际工作频率与标称工作频率的最大偏差值为Δf，则频率稳定度的定义为：
频率稳定度K=Δf/f0。
三、测量原理
以f1和f2分别表示一个标频信号和一个被测频率信号，设它们的标称值均为Nns，让其进行比相。
由于它们之间的频率差别和所有的各种噪声的影响，使代表各自相位关系的两鉴相脉冲之间的时间差变化在0～Nns的范围，并且以Nns 为一个鉴相周期。
若当两鉴相脉冲之间的时间间隔在0或Nns附近时，就会使鉴相双稳态的鉴相工作不正常。
为了避免出现这种情况，又反映相位差值的变化，则自然会联想到按某种规律的间隔脉冲的鉴相方法。
为控制方便并兼顾避开两比相脉冲的间隔接近0ns和Nns两种情况，比相时，一路鉴相信号的重复周期为Nns，另一路信号的重复周期应大于或等于3倍的Nns，并且标称值是Nns的整数倍。
通过适当的门电路，让T1和T2参加鉴相的脉冲之间的时间间隔为Nns～2Nns或2Nns～3Nns。
这样，两比相信号每隔4Nns的时间分别对鉴相双稳态触发一次，但鉴相的重复周期仍为Nns。
鉴相双稳态输出电压经滤波器输出方波Vf变化的情况，反映了两比相信号间相位差随时间的变化。
T1的每个脉冲均参
加鉴相；T2由于门电路的控制作用，每连续的四个脉冲中只有一个参加鉴相。
但不是固定的分频鉴相，而是选择了与T1鉴相脉冲有一定时间间隔的Nns一段中的时间范围内的脉冲来实现。
四、测量
可以通过数据采集板卡利用LabView软件对表示被测频率稳定度的方波信号Vf进行采集，也可选择AnyWay变频功率测试系统进行频率稳定度的测量，通过WP4000变频功率分析仪界面，用户可以方便的查看当前信号的频率稳定度，便用用户对信号进行分析与问题判定，显示界面如下所示：。