Динамика температурно-частотных процессов в многочастотных кварцевых генераторах с цифровой компенсацией режимной нестабильности резонатора

Автор(и)

  • Алла Анатольевна Таранчук Хмельницкий национальный университет, Україна
  • Сергей Константинович Пидченко Хмельницкий национальный университет, Україна
  • Руслан Петрович Хоптинский Хмельницкий национальный университет, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347015060023

Ключові слова:

инвариантные пьезорезонансные устройства, многочастотный кварцевый генератор, кварцевый резонатор, динамика колебаний, температурно-частотные сдвиги, компенсация температурной нестабильности

Анотація

Рассмотрены особенности построения технически инвариантных к температурным воздействиям многочастотных кварцевых генераторов. Проведен анализ термодинамических характеристик многочастотных температурно-компенсированных кварцевых генераторов в условиях нестационарности теплового режима пьезорезонатора. Определена объемная плотность источника тепла при возбуждении кварцевого резонатора. Исследованы термодинамические процессы, происходящие в многочастотных кварцевых генераторах на этапе установления колебаний кварцевого резонатора. Доказана необходимость учета термодинамической составляющей при исследовании быстропротекающих тепловых процессов в кварцевых резонаторах. Дана оценка эффективности использования многочастотно-алгоритмического подхода к обеспечению инвариантности пьезорезонансных устройств. Показано, что использование данного подхода позволяет существенно снизить температурную нестабильность кварцевых генераторов и сократить время готовности данных устройств из-за более точной компенсации начальных выбегов частот.

Біографії авторів

Алла Анатольевна Таранчук, Хмельницкий национальный университет

к.т.н., доцент кафедры радиоэлектронных апаратов и телекоммуникаций

Сергей Константинович Пидченко, Хмельницкий национальный университет

к.т.н., доцент кафедры радиоэлектронных апаратов и телекоммуникаций

Руслан Петрович Хоптинский, Хмельницкий национальный университет

аспирант кафедры радиоэлектронных апаратов и телекоммуникаций

Посилання

Таранчук А. А. Аналіз методів поліпшення температурних характеристик прецизійних кварцових генераторів / А. А. Таранчук // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. — 2000. — № 3. — С. 196–199.

Besson R. J. A new piezoelectric resonator design / R. J. Besson // Frequency Control : 30th Annual Symp., 1976 : proc. — IEEE, 1976. — P. 78–83. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/FREQ.1976.201299.

Aubry J. P. Further results on 5 MHz and 10 MHz resonators with BVA and QAS designs / J. P. Aubry, A. Debaisieux // Frequency Control : 38th Annual Symp., May 29–June 1, 1984, Philadelphia, Pennsylvania, USA : proc. — IEEE, 1984. — P. 190–200. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/FREQ.1984.200755.

Пат. № 5668506 США. МКІ 6 H03B5/04. Temperature compensated crystal oscillator / Takao Watanabe, Matsuo Hayashi, Kazunari Matsumoto, Chicara Tsuchiya, Eiji Nishimory, Takashi Matsui. — No. 653748, 1997. — URL : http://www.google.no/patents/US5668506.

Пат. № 5760656 США. МКІ 6. Temperature compensation circuit for a crystal oscillator and associated circuitry / Richard N. Sutliff, Syed S. Raza, Matthias F. Laurich, Vladimir Telemaque. — 1998. — URL : http://www.google.com/patents/US5760656.

Яковлев С. Высокостабильные малошумящие термокомпенсированые кварцевые генераторы — базовые модели и их развитие / C. Яковлев, В. Ильичев // Электронные компоненты. — 2003. — № 9. — С. 1– 4.

Пидченко С. К. Идентификация теплового состояния кварцевых резонаторов-термостатов / С. К. Пидченко, Ф. Ф. Колпаков, А. А. Таранчук // Вісник ХНУ. Технічні науки. — 2002. — Т. 1, № 3. — С. 232–237.

Колпаков Ф. Ф. Теорія і реалізаційні основи інваріантних п’єзорезонансних коливальних систем / Ф. Ф. Колпаков, С. К. Підченко. — Харків : НАУ «ХАІ», 2011. — 327 с. — Режим доступа : http://k504.xai.edu.ua/html/library/Kolpakov/TiROIPKS.pdf.

Зеленский А. А. Принципы построения пьезорезонансных устройств с управляемой динамикой / А. А. Зеленский, С. К. Пидченко, А. А. Таранчук // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. — 2012. — Т. 6, № 11. — C. 17–22. — Режим доступа : http://journals.uran.ua/eejet/article/view/5996.

Зеленский А. А. Инвариантные пьезорезонансные устройства с управляемой динамикой / А. А. Зеленский, С. К. Пидченко // Физические основы приборостроения. — 2013. — Т. 2, № 2. — С. 38–49. — Режим доступа : http://jfop.ru/archive_issues/24-fizicheskie-osnovy-priborostroeniya-2013-t2-2.html.

Підченко С. К. Інваріантні п’єзорезонансні коливальні системи / С. К. Підченко, Ф. Ф. Колпаков, А. А. Таранчук // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. — 2008. — № 1. — С. 174–190.

Pidchenko S. Dual-frequency temperature- compensated quartz crystal oscillator // Microwave and Telecommunication Technology : 23rd Int. Crimean Conf. CriMiCo, 8–14 Sept. 2013, Sevastopol, Ukraine : proc. IEEE, 2013. — Р. 669–670. — URL : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6653005.

Pidchenko S. Digital synthesizer with temperature and vibration compensation of frequency instability / S. Pidchenko, A. Taranchuk, V. Stecjuk // Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunication and Computer Science : Int. Conf. TCSET’2014, February 25, 2014, Lviv–Slavske, Ukraine : proc. — 2014. — P. 291–292.

Пат. № 86099 Україна, МПК Н 03L 9/00. Пристрій генерування / С. К. Підченко, А. А. Таранчук, В. І. Стецюк, О. В. Кальватинський ; заявник і патентовласник Хмельниц. нац. університет. — № u201308554 ; заявл. 8.07.2013 ; опубл. 10.12.2013, Бюл. № 23. — 8 с.

Пат. № 86668 Україна, МПК Н 03L 9/00. Пристрій генерування / С. К. Підченко, А. А. Таранчук, В. І. Стецюк ; заявник і патентовласник Хмельниц. нац. університет. — № u201307653 ; заявл. 17.06.2013 ; опубл. 10.01.2014, Бюл. № 1. — 7 с.

Zelensky A. A. Mathematical model of multi- frequency piezoresonance oscillation system / A. A. Zelensky, S. K. Pidchenko, A. A. Taranchuk // Communications. — 2013. — Vol. 1, No. 1. — Р. 1–8. — DOI : http://dx.doi.org/10.11648/j.com.20130101.11.

Multifrequency core structure of an invariant quartz oscillatory system / A. А. Zelensky, S. K. Pidchenko, A. А. Taranchuk // TCSET : XIth Int. Conf., February 21–24, 2012, Lviv–Slavske, Ukraine : proc. — 2012. — P. 125.

Підченко С. К. Ідентифікація теплового стану кварцового резонатора на етапі встановлення коливань / С. К. Підченко, А. А. Таранчук // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. — 2004. — № 3. — С. 36–42. — Режим доступа : http://www.khai.edu/csp/nauchportal/Arhiv/REKS/2004/REKS304/pdf/Pidchenk.pdf.

Taranchuk А. А. Determination of bulk density of the source of heat in the analysis of thermodynamic processes in the quartz piezoelectric element / А. А. Taranchuk, S. K. Pidchenko, R. P. Khoptinskiy // Microwave & Telecommunication Technology : 24th Int. Crimean Conf. CriMiCo, 7–13 Sept. 2014, Sevastopol, Ukraine : proc. — IEEE, 2014. — Р. 716–717. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/CRMICO.2014.6959599.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-06-14

Як цитувати

Таранчук, А. А., Пидченко, С. К., & Хоптинский, Р. П. (2015). Динамика температурно-частотных процессов в многочастотных кварцевых генераторах с цифровой компенсацией режимной нестабильности резонатора. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 58(6), 13–21. https://doi.org/10.20535/S0021347015060023

Номер

Том 58 № 6 (2015)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2015 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.