銣鐘與晶振有什么區別?
發布者:成都同相科技有限公司  作者:  發布時間:2021-01-18  瀏覽量:1017次

  銣鐘又被稱為銣原子鐘, 銣頻標是一種被動型原子頻率,利用的是基態超精細能級之間的躍遷,銣原子鐘由銣量子部分和壓控晶體振蕩器組成。銣原子頻標短期穩定度最高可達到10-12量級,準確度為±5&TImes;10-11,具有體積小、精度高的特點。

  銣頻率標準不需要真空系統、致偏磁鐵和原子束,因而體積小、質量小、預熱時間短、價格便宜,但準確度差、頻率漂移比較大,僅能用作二級標準。銣頻率標準可通過GPS進行快速馴服和外秒同步,克服銣振蕩器本身的漂移,可被看作是一個基本的同步時鐘單元。通過設計和工藝的改進,產品的可靠性和批量生產也得到保證,現已具備產業化的條件??梢灶A計,這種帶外秒馴服的高性能小型化銣鐘將應用于無人值守等苛刻環境,將大大拓展銣鐘的應用領域。

銣鐘與晶振有什么區別?

  銣原子鐘主要由單片機電路、伺服電路、微波倍頻電路、頻率調制、倍頻綜合電路幾個模塊組成。

  銣頻標是一種被動型原子頻率,利用的是基態超精細能級之間的躍遷,相應的躍遷頻率為6834.682614MHz。原子遷躍對微波信號起鑒頻作用而產生誤差信號,通過鎖相環路伺服晶振的頻率,使激勵信號頻率鎖定到原子躍遷頻率,實現晶振輸出頻率的高度穩定和準確。

  銣鐘的工作原理與其他原子鐘一致,均是使用能級躍遷理論來測定時間:原子是按照圍繞在原子核周圍不同電子層的能量差,來吸收或釋放電磁能量的。這里電磁能量是不連續的。當原子從一個高“能量態”躍遷至低的“能量態”時,它便會釋放電磁波。這種電磁波特征頻率是固定的,這也就是人們所說的共振頻率。通過以這種共振頻率為節拍器,原子鐘可以來測定時間。例如:假定特定原子的共振頻率為1000Hz,則該原子能級躍遷時釋放的電磁波振動1000次的時間即為1m秒。

  時鐘源材質基本上都是石英晶振,給石英施加交變電壓便會產生規律的正弦波。少數頂級電路會采用銣鐘,銣鐘的精度可以保持10天不差10皮秒,這個精度足以使任何人聽不到變化。

  晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片),石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振;而在封裝內部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

  晶振在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡,電工學上這個網絡有兩個諧振點,以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯諧振,較高的頻率是并聯諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近,在這個極窄的頻率范圍內,晶振等效為一個電感,所以只要晶振的兩端并聯上合適的電容它就會組成并聯諧振電路。這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路,由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄,所以即使其他元件的參數變化很大,這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。

  其次來談下晶振的基本分類:晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振需要借助于時鐘電路才能產生振蕩信號,自身無法振蕩起來;有源晶振是一個完整的諧振振蕩器。石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供穩定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應來起振,而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內置IC共同作用來工作的。

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