晶振铷钟等时间基准源介绍

什么是时间基准？

所谓时间基准便是被人们在当代确认为是最精确的时间尺度，从古至今长期以来，人们一直都在追求这样的时间尺度。

在远古时期，人类以太阳的东升西落作为时间尺度；公元前二世纪，人们发明了地平日晷，一天差15分钟；一千多年前的希腊和我国的北宋时期，能工巧匠们曾设计出水钟，精确到每日10分钟误差；六百多年前，机械钟问世，并将昼夜分为24小时；到了十七世纪，单摆用于机械钟，使计时精度提高近一百倍；到了20世纪的30年代，石英晶体震荡器出现，对于精密的石英钟，三百年只差一秒。如今科技一直在快速发展，在各个领域都有很大的突破，包括时间基准方面。

现代市面常有的时间基准源通常分为几个大类，石英晶体振荡器、铷原子钟、铯原子钟。铯原子钟因为价格昂贵，现实中各行业用的较少，大多用在部队、研究所等单位。而石英晶体振荡器以及铷原子钟广泛应用于现代工业的各个领域。

石英晶体振荡器

石英晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片），石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振；而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

晶振在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。

其次来谈下晶振的基本分类：晶振大体分为无源晶振和有源晶振，而市面上时频类设备多数用的有源晶振中的温补晶振以及恒温晶振。

温补晶振又叫温度补偿晶体振荡器(TCXO)，是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器，多数应用于市面上各类电子产品上包括比较普通的授时装置。

恒温晶振的全称是恒温晶体振荡器，英文为OCXO全称是Oven Controlled Crystal Oscillator，是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。恒温晶振是由振荡器电路和恒温槽控制电路组成的。热敏电阻“电桥”组成的差动串联放大器来实现温度控制是比较常见的。

恒温晶振除自身的频率精度优异外还支持卫星信号、1pps驯服功能，可以大大的提高晶振本身的准确度以及稳定度；如西安同步生产的SYN3305型驯服高稳晶振频率标准，接收卫星信号，使恒温晶振输出频率同步于卫星铯原子钟信号上，当内部锁相环工作正常后，该设备可以自动学习锁相工程，在卫星信号丢失后自动复现这个过程，在断开外部参考一定长的一段时间内保持锁定前的状态。使得恒温晶振的长期稳定度以及准确度，能够提供铯钟量级的高精度时间标准，输出频率信号信号，在设备接收到卫星信号时，24小时内频率准确度优于2E-12，当卫星信号失效后，频率准确度24小时保持精度优于5E-10。驯服晶振除了可以应用于频率标准方面也可以当做服务器等时钟系统的内部时基，卫星信号丢失后，24小时守时精度可以达到10us以内。

除可以驯服的晶振频率标准模块外，西安同步还推出几款不同款式的恒温晶振模块，如SYN3627A型10MHz恒温晶振以及SYN3627B型10MHz恒温晶振分别输出正弦波以及方波信号，SYN3627F型超高稳定度恒温晶振输出1路10MHz正弦波信号，频率稳定度最高可定做优于2E-13/S;SYN3627H型低相噪高稳定度恒温晶振，输出1路10MHZ正弦波信号，短稳最高优于1E-12/S，相噪优于-102dBc/Hz@1Hz；SYN3627J型100MHz超低相噪恒温晶振，输出1路100MHz正弦波，相噪优于-170dBc/Hz@1MHz，用户可以根据需求选用想要的规格产品，也可以根据客户要求去定制类似产品。

铷原子钟

铷钟（Rubidium clock）又被称为铷原子钟， 铷原子钟由铷量子部分和压控晶体振荡器组成。压控晶体振荡器的频率经过倍频和频率合成，送到量子系统与铷原子跃迁频率进行比较。误差信号送回到压控晶体振荡器，对其频率进行调节使其锁定在铷原子特有的能级跃迁所对应的频率上。铷原子频标短期稳定度最高可达10-12量级，准确度为±5×10-11。

铷钟因为其精度接近于铯原子钟，并且相较之铯原子钟价格也有很大的优势，所以再社会各个方面都有在应用，跟恒温晶振一样，作为时间频率基准支持卫星驯服功能，如SYN3204型GPS北斗驯服铷原子频率标准，提供多路1MHz、5MHz、10MHz等频率输出，频率准确度最高可选优于5E-13,稳定度可选优于3E-12/S,相位噪声可选优于-160dBc/10kHz，支持1pps，串口RS232C、NTP\PTP等输出信号，卫星信号丢失后24小时内守时精度优于1us。广泛应用于计量检测、科研院校、研究所等单位的使用。除此之外还有很多模块规格的铷原子钟产品，可以满足客户的各类实验要求，如尺寸、温度、稳定度、相噪等参数规格。

西安同步电子科技有限公司作为一家专业生产时间频率设备厂家，具有多年的生产研发经验，公司的时间频率标准产品就有几十种之多，是国内专业的做时间频率设备的厂家，产品性能稳定功能多样，并且可以根据客户自身需求要求进行定制。现在公司已经和多家国家级计量单位，省级计量单位以及其他大型计量检测单位合作，也欢迎新老用户前来我公司进行调研交流。

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