frequentiebronnen

Frequentiebronnen zijn systemen die een signaal produceren met een wel gedefinieerde frequentie. Ze vormen een basiscomponent in elektronica, metrologie en wetenschappelijke instrumentatie. Afhankelijk van de aard van de output worden ze onderverdeeld in elektrische, optische, mechanische en akoestische bronnen. Elektrische bronnen leveren stabiele oscillerende spanningen of stromen; optische bronnen geven elektromagnetische straling met hoge frequenties; mechanische en akoestische bronnen produceren regelmatige trillingen of geluid bij specifieke toonfrequenties.

Elektrische bronnen omvatten kristaloscillatoren, LC-oscillatoren en gesynthetiseerde bronnen zoals frequency synthesizers. Optische bronnen omvatten lasers, laserdiodes en frequentiecombs. Mechanische bronnen omvatten resonatoren zoals kristal- of membraanklokken en andere vibro-mechanische systemen. Akoestische bronnen leveren geluid of ultrasoon signaal via luidsprekers of vergelijkbare apparaten.

Belangrijke prestatiekenmerken zijn frequentieaccuraatheid en -stabiliteit, drift onder variabele omgeving en de spectrale reinheid, oftewel de hoeveelheid aanwezige harmonische inhoud en fasenoise. Stabiliteit wordt vaak uitgedrukt als Allan-variatie of drift in tijd, en nauwkeurigheid als verschil met een referentiefrequentie. Omgevingsfactoren zoals temperatuur, druk en trillingen beïnvloeden prestaties, waardoor temperatuurscompensatie en nauwkeurige constructie vereist zijn.

Toepassingen omvatten kalibratie en metrologie, klokken en tijdsignaaldistributie, communicatie- en radarsystemen, spectroscopie en medische beeldvorming. Voor traceerbaarheid worden frequentiebronnen vaak gekoppeld aan atoomklokken of optische klokken als referentie, zodat metingen internationaal vergelijkbaar blijven.