Частотный компаратор Ч7-39 высокоточный эталон частоты и фазовых шумов
Частотный компаратор Ч7-39 это специализированный измерительный прибор для высокоточного контроля частоты и фазовых шумов синусоидальных сигналов в диапазоне от 1 до 50 МГц. Он применяется как рабочий эталон в службах единого времени и частоты, при поверке и настройке кварцевых генераторов, квантовых стандартов частоты и другой прецизионной аппаратуры синхронизации.
Назначение и области применения Ч7-39
Компаратор Ч7-39 предназначен для работы в лабораториях, метрологических центрах и на специализированных стендах, где требуется высокая точность оценки частоты и нестабильности генераторов. Прибор обеспечивает:
- измерение действительного значения частоты синусоидальных сигналов опорных и проверяемых генераторов;
- измерение отклонения частоты от номинала и расчет относительного отклонения;
- оценку спектральной плотности мощности фазовых шумов в заданной полосе частот;
- сравнение частоты исследуемого источника с образцовым стандартом времени и частоты;
- использование в составе систем единого времени, шкафов синхронизации, эталонных и поверочных стендов.
Благодаря совокупности режимов Ч7-39 одинаково удобен и для периодической поверки генераторов, и для приемосдаточных испытаний высокостабильных источников частоты.
Принцип работы и конструктивные особенности
Работа частотного компаратора Ч7-39 основана на переносе информации о фазе эталонного и исследуемого сигнала на низкую промежуточную частоту. Оба сигнала преобразуются в смесителях с общим гетеродином, после чего цифровое измерительное устройство вычисляет разность фаз и на ее основе определяет отклонение частоты и параметры фазового шума.
- внутренний гетеродин обеспечивает работу с входными частотами 1, 5 и 10 МГц без внешних преобразователей;
- при использовании внешнего гетеродина компаратор обслуживает сигналы в диапазоне 1 50 МГц;
- встроенный цифровой измерительный блок формирует и отображает результаты, а также может передавать данные по каналу обмена в автоматизированные системы;
- высокостабильный эталонный генератор обеспечивает очень низкую нестабильность частоты и позволяет использовать Ч7-39 как элемент метрологической цепочки.
Конструкция выполнена в виде стандартного стоечного блока с передней панелью, на которой размещены органы управления режимами, индикаторы и входные разъемы. Это облегчает встраивание прибора в существующие стойки и шкафы аппаратуры.
Технические характеристики частотного компаратора Ч7-39
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Тип прибора | частотный компаратор, измеритель отклонения частоты и фазовых шумов |
| Диапазон частот входных сигналов | 1 50 МГц |
| Частоты входных сигналов при работе с внутренним гетеродином | 1 МГц, 5 МГц, 10 МГц |
| Диапазон частот при использовании внешнего гетеродина | от 1 МГц до 50 МГц |
| Уровень входных сигналов | от 0,5 В до 1,5 В, нагрузка 100 Ом |
| Нестабильность частоты (среднеквадратическая относительная вариация) | около 7·10-13 за 1 с; 5·10-14 за 10 с; 8·10-15 за 100 с |
| Эквивалентный уровень фазового шума | порядка 130 дБ/Гц в полосе 20 Гц 20 кГц |
| Выходные опорные частоты | типовые значения 1 МГц, 5 МГц, 10 МГц для синхронизации внешних устройств |
| Напряжение питания от сети переменного тока | 220 В или 115 В, допуск ±5 % |
| Частота питающей сети | 50 Гц ±0,5 Гц или 400 Гц с допуском +28 -12 Гц |
| Питание от сети постоянного тока | 27 В ±3 В |
| Потребляемая мощность | около 80 В·А от сети переменного тока |
| Габаритные размеры | примерно 132 × 480 × 555 мм |
| Масса прибора | порядка 19 кг |
| Условия по влажности | допускается работа при относительной влажности до 98 % при температуре 25 °C при отсутствии конденсации влаги |
| Выход измерительной информации | цифровой блок с возможностью передачи данных в канал обмена (КОП) для работы в составе АСУ и измерительных комплексов |
Условия эксплуатации и рекомендации по применению
Частотный компаратор Ч7-39 рассчитан на эксплуатацию в закрытых отапливаемых помещениях лабораторного и цехового типа. Для обеспечения паспортной точности рекомендуется:
- поддерживать стабильную температуру окружающего воздуха в стандартном для измерительных помещений диапазоне;
- исключать попадание конденсата и агрессивных паров на элементы прибора;
- обеспечить надежное защитное заземление при подключении к сети питания;
- выдерживать время прогрева перед началом точных измерений для стабилизации опорного генератора и внутренних узлов;
- использовать экранированные кабели и согласованные линии 100 Ом для подачи сигналов на входы компаратора.
Преимущества использования Ч7-39
- узкая специализация на высокоточной оценке частоты и фазовых шумов в диапазоне 1 50 МГц;
- возможность работы как с фиксированными частотами 1, 5 и 10 МГц, так и с произвольными сигналами при внешнем гетеродине;
- очень низкая нестабильность частоты, позволяющая использовать прибор в качестве элемента эталонной цепочки времени и частоты;
- встроенный цифровой измеритель с возможностью вывода данных в внешние системы по каналу обмена;
- универсальное питание от сети переменного тока 220 В или 115 В, а также от источника постоянного тока 27 В;
- конструкция, ориентированная на установку в стандартные стойки и шкафы, что упрощает интеграцию в существующие метрологические комплексы.
Благодаря сочетанию высоких метрологических характеристик, развитых функций сравнений и удобства эксплуатации частотный компаратор Ч7-39 может использоваться как ключевое звено в системах контроля и обеспечения единства времени и частоты на предприятиях и в специализированных лабораториях.
