什麼是時間基準？

所謂時間基準便是被人們在當代确認為是最精确的時間尺度，從古至今長期以來，人們一直都在追求這樣的時間尺度。

在遠古時期，人類以太陽的東升西落作為時間尺度；公元前二世紀，人們發明了地平日晷，一天差15分鐘；一千多年前的希臘和我國的北宋時期，能工巧匠們曾設計出水鐘，精确到每日10分鐘誤差；六百多年前，機械鐘問世，并将晝夜分為24小時；到了十七世紀，單擺用于機械鐘，使計時精度提高近一百倍；到了20世紀的30年代，石英晶體震蕩器出現，對于精密的石英鐘，三百年隻差一秒。如今科技一直在快速發展，在各個領域都有很大的突破，包括時間基準方面。

現代市面常有的時間基準源通常分為幾個大類，石英晶體振蕩器、铷原子鐘、铯原子鐘。铯原子鐘因為價格昂貴，現實中各行業用的較少，大多用在部隊、研究所等單位。而石英晶體振蕩器以及铷原子鐘廣泛應用于現代工業的各個領域。

石英晶體振蕩器

石英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；而在封裝内部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其産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緻使這兩個頻率的距離相當的接近，在這個極窄的頻率範圍内，晶振等效為一個電感，所以隻要晶振的兩端并聯上合适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範圍很窄，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：晶振大體分為無源晶振和有源晶振，而市面上時頻類設備多數用的有源晶振中的溫補晶振以及恒溫晶振。

溫補晶振又叫溫度補償晶體振蕩器(TCXO)，是通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化産生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器，多數應用于市面上各類電子産品上包括比較普通的授時裝置。

恒溫晶振的全稱是恒溫晶體振蕩器，英文為OCXO全稱是Oven Controlled Crystal Oscillator，是利用恒溫槽使晶體振蕩器中石英晶體諧振器的溫度保持恒定，将由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振蕩器。恒溫晶振是由振蕩器電路和恒溫槽控制電路組成的。熱敏電阻“電橋”組成的差動串聯放大器來實現溫度控制是比較常見的。

恒溫晶振除自身的頻率精度優異外還支持衛星信号、1pps馴服功能，可以大大的提高晶振本身的準确度以及穩定度；如西安同步生産的SYN3305型馴服高穩晶振頻率标準，接收衛星信号，使恒溫晶振輸出頻率同步于衛星铯原子鐘信号上，當内部鎖相環工作正常後，該設備可以自動學習鎖相工程，在衛星信号丢失後自動複現這個過程，在斷開外部參考一定長的一段時間内保持鎖定前的狀态。使得恒溫晶振的長期穩定度以及準确度，能夠提供铯鐘量級的高精度時間标準，輸出頻率信号信号，在設備接收到衛星信号時，24小時内頻率準确度優于2E-12，當衛星信号失效後，頻率準确度24小時保持精度優于5E-10。馴服晶振除了可以應用于頻率标準方面也可以當做服務器等時鐘系統的内部時基，衛星信号丢失後，24小時守時精度可以達到10us以内。

除可以馴服的晶振頻率标準模塊外，西安同步還推出幾款不同款式的恒溫晶振模塊，如SYN3627A型10MHz恒溫晶振以及SYN3627B型10MHz恒溫晶振分别輸出正弦波以及方波信号，SYN3627F型超高穩定度恒溫晶振輸出1路10MHz正弦波信号，頻率穩定度最高可定做優于2E-13/S;SYN3627H型低相噪高穩定度恒溫晶振，輸出1路10MHZ正弦波信号，短穩最高優于1E-12/S，相噪優于-102dBc/Hz@1Hz；SYN3627J型100MHz超低相噪恒溫晶振，輸出1路100MHz正弦波，相噪優于-170dBc/Hz@1MHz，用戶可以根據需求選用想要的規格産品，也可以根據客戶要求去定制類似産品。

铷原子鐘

铷鐘（Rubidium clock）又被稱為铷原子鐘， 铷原子鐘由铷量子部分和壓控晶體振蕩器組成。壓控晶體振蕩器的頻率經過倍頻和頻率合成，送到量子系統與铷原子躍遷頻率進行比較。誤差信号送回到壓控晶體振蕩器，對其頻率進行調節使其鎖定在铷原子特有的能級躍遷所對應的頻率上。铷原子頻标短期穩定度最高可達10-12量級，準确度為±5×10-11。

铷鐘因為其精度接近于铯原子鐘，并且相較之铯原子鐘價格也有很大的優勢，所以再社會各個方面都有在應用，跟恒溫晶振一樣，作為時間頻率基準支持衛星馴服功能，如SYN3204型GPS北鬥馴服铷原子頻率标準，提供多路1MHz、5MHz、10MHz等頻率輸出，頻率準确度最高可選優于5E-13,穩定度可選優于3E-12/S,相位噪聲可選優于-160dBc/10kHz，支持1pps，串口RS232C、NTP\PTP等輸出信号，衛星信号丢失後24小時内守時精度優于1us。廣泛應用于計量檢測、科研院校、研究所等單位的使用。除此之外還有很多模塊規格的铷原子鐘産品，可以滿足客戶的各類實驗要求，如尺寸、溫度、穩定度、相噪等參數規格。

西安同步電子科技有限公司作為一家專業生産時間頻率設備廠家，具有多年的生産研發經驗，公司的時間頻率标準産品就有幾十種之多，是國内專業的做時間頻率設備的廠家，産品性能穩定功能多樣，并且可以根據客戶自身需求要求進行定制。現在公司已經和多家國家級計量單位，省級計量單位以及其他大型計量檢測單位合作，也歡迎新老用戶前來我公司進行調研交流。

本文章版權歸西安同步所有，尊重原創，嚴禁洗稿，未經授權，不得轉載，版權所有，侵權必究！

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!