CN218886023U - 低噪声adc多功能时频参数综合测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，包括采样时钟电路、电源基准电路、单端到差分转换电路、数字输出缓冲电路以及低噪声ADC采样电路，采样时钟电路将接收时钟信号做差分处理并输出至低噪声ADC采样电路，电源基准电路将产生高精度的电压基准给低噪声ADC采样电路，单端到差分转换电路用于将输入信号进行匹配转换并输出至低噪声ADC采样电路，数字输出缓冲电路将低噪声ADC采样电路的数据接口进行电平转换；通过本实用新型，可以快速简洁的测试多个频率标准的短期和长期时频参数，满足了高稳晶振及原子钟系统的频域和时间同步测试任务需求，采用14位低噪声ADC减少测量误差，避免了因采样位数低和时钟的抖动引起的误差现象。
Description
技术领域
本实用新型属于频率测量技术领域，具体涉及低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪。
背景技术
现有技术中，时频参数测试由多个测试设备组成。图1是现有技术的组成图，如图1所示，采用频率标准、频标比对测量仪、切换开关等设备组成时频参数测试系统，由于多个测试设备组成测量误差大和一体化集成后时频参数自动测试，为此我们提出低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，包括采样时钟电路、电源基准电路、单端到差分转换电路、数字输出缓冲电路以及低噪声ADC采样电路，采样时钟电路将接收时钟信号做差分处理并输出至低噪声ADC采样电路，电源基准电路将产生高精度的电压基准给低噪声ADC采样电路，单端到差分转换电路用于将输入信号进行匹配转换并输出至低噪声ADC采样电路，数字输出缓冲电路将低噪声ADC采样电路的数据接口进行电平转换。
进一步地，采样时钟电路中时钟信号通过50欧姆的阻抗匹配后经1：4传输变压器，且用二极管保护钳位。
进一步地，电源基准电路中包括耦合电容、1.25V稳压基准和滤波电容，通过1.25V电压基准源使用。
进一步地，单端到差分转换电路包括输入输出阻抗匹配、传输变压器、电阻网络、电容网络，被测信号依次经过阻抗匹配，电容耦合和变压器转换后信号中心点在1.25V左右，ADC为最佳采样点。
进一步地，低噪声ADC采样电路的数据输出口经先经过一个或多个整形器和门电路后给到三极管变成匹配LVTTL的数据时钟信号，给CPU系统或者单片机使用。
进一步地，所述低噪声ADC采样电路的数量为一个或多个，等效电路依次串联或并联连接。
进一步地，还包括B码测试单元、卫星定位单元、切换开关单元、频率标准信号产生单元，低噪声ADC采样电路连接频率标准信号产生单元，频率标准信号产生单元用于产生稳定准确的MHz频率信号，低噪声ADC采样电路连接B码测试单元，B码测试单元用于测试B码和时统的时间信号，低噪声ADC采样电路连接卫星定位单元，卫星定位单元通过GPS或者北斗卫星信号产生UTC标准时间和位置坐标，低噪声ADC采样电路连接切换开关单元，用于自动切换多台设备，形成自动化测试系统。
相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型通过选择14位ADC实现了高精度宽范围采样，避免了模拟器件复杂测试误差大的问题，ADC采样无需进行人工误差校准，避免了时频参数测试不准确的问题。并且，本实用新型通过连接频标产生单元、B码测试单元、GPS/北斗单元、切换单元，提供了一套集成化的时频综合参数测试设备，满足稳定度、准确度、定时误差、同步精度多功能的测试和校准。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
图1为多个测试设备的组装示意图；
图2为本实用新型的原理图；
图3为本实用新型的采样时钟电路电路图；
图4为本实用新型电源基准电路的结构示意图；
图5为本实用新型单端到差分转换电路电路图；
图6为本实用新型数字输出缓冲电路的电路图；
图7为本实用新型时频参数综合测试仪的组成图。
图中：101、采样时钟电路；102、电源基准电路；103、单端到差分转换电路；104、数字输出缓冲电路；200、低噪声ADC采样电路；300、B码测试单元；400、卫星定位单元；500、切换开关单元；600、频率标准信号产生单元。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图2-图7，本实用新型提出的一种技术方案：低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，包括采样时钟电路101、电源基准电路102、单端到差分转换电路103、数字输出缓冲电路104以及低噪声ADC采样电路200，采样时钟电路101将接收时钟信号做差分处理并输出至低噪声ADC采样电路200，电源基准电路102将产生高精度的电压基准给低噪声ADC采样电路200，单端到差分转换电路103用于将输入信号进行匹配转换并输出至低噪声ADC采样电路200，数字输出缓冲电路104将低噪声ADC采样电路200的数据接口进行电平转换，还包括B码测试单元300、卫星定位单元400、切换开关单元500、频率标准信号产生单元600，低噪声ADC采样电路200连接频率标准信号产生单元600，频率标准信号产生单元600用于产生稳定准确的10MHz频率信号，低噪声ADC采样电路200连接B码测试单元300，B码测试单元300用于测试B码和时统的时间信号，低噪声ADC采样电路200连接卫星定位单元400，卫星定位单元400通过GPS或者北斗卫星信号产生UTC标准时间和位置坐标，低噪声ADC采样电路200连接切换开关单元(500)，用于自动切换多台设备，形成自动化测试系统。
具体的，采样时钟电路101包括：与信号输出连接的匹配电阻和差分传输变压器。电阻的阻值是50欧姆。信号通过50欧姆的阻抗匹配后经1：4传输变压器，内部用二极管保护钳位，时钟信号通过50欧姆的阻抗匹配后经1：4传输变压器，且用二极管保护钳位。
具体的，电源基准电路102中包括耦合电容、1.25V稳压基准和滤波电容，基准采用LT1790-1.25，可以得到低漂移低噪声的1.25V电压基准给ADC做基准源使用。
具体的，单端到差分转换电路103包括输入输出阻抗匹配、1：1传输变压器、电阻网络、电容网络，其数量可以为一个或多个以满足实际应用的需要。被测信号经过阻抗匹配，电容耦合和变压器转换后信号中心点在1.25V左右，ADC为最佳采样点。
具体的，图6是数字输出缓冲电路的其中一种实施例，低噪声ADC采样电路200的数据输出口经先经过一个或多个整形器和门电路后给到三极管变成匹配LVTTL的数据时钟信号，给CPU系统或者单片机使用，其中，门电路包括与门、或门和非门的其中之一或任意组合。
具体的，低噪声ADC采样电路200的数量为一个或多个，等效电路依次串联或并联连接，低噪声ADC采样电路200还包括：时钟电路的输入端匹配、采样数字输出的差分转换匹配、电平转换器、过零触发器、IC模块以及阻抗匹配电路和信号转换电路。
低噪声ADC采样电路200中为14位ADC。
本实用新型的工作原理及使用流程：通过选择14位ADC实现了高精度宽范围采样，避免了模拟器件复杂测试误差大的问题，ADC采样无需进行人工误差校准，避免了时频参数测试不准确的问题。并且，本实用新型通过连接频标产生单元、B码测试单元、GPS/北斗单元、切换单元，提供了一套集成化的时频综合参数测试设备，满足稳定度、准确度、定时误差、同步精度多功能的测试和校准。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，其特征在于：包括采样时钟电路(101)、电源基准电路(102)、单端到差分转换电路(103)、数字输出缓冲电路(104)以及低噪声ADC采样电路(200)，采样时钟电路(101)将接收时钟信号做差分处理并输出至低噪声ADC采样电路(200)，电源基准电路(102)将产生高精度的电压基准给低噪声ADC采样电路(200)，单端到差分转换电路(103)用于将输入信号进行匹配转换并输出至低噪声ADC采样电路(200)，数字输出缓冲电路(104)将低噪声ADC采样电路(200)的数据接口进行电平转换。
2.根据权利要求1所述的低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，其特征在于：采样时钟电路(101)中时钟信号通过50欧姆的阻抗匹配后经1：4传输变压器，且用二极管保护钳位。
3.根据权利要求1所述的低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，其特征在于：电源基准电路(102)中包括耦合电容、1.25V稳压基准和滤波电容，通过1.25V电压基准源使用。
4.根据权利要求1所述的低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，其特征在于：单端到差分转换电路(103)包括输入输出阻抗匹配、传输变压器、电阻网络、电容网络，被测信号依次经过阻抗匹配，电容耦合和变压器转换后信号中心点在1.25V左右，ADC为最佳采样点。
5.根据权利要求1所述的低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，其特征在于：低噪声ADC采样电路(200)的数据输出口经先经过一个或多个整形器和门电路后给到三极管变成匹配LVTTL的数据时钟信号，给CPU系统或者单片机使用。
6.根据权利要求1所述的低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，其特征在于：所述低噪声ADC采样电路(200)的数量为一个或多个，等效电路依次串联或并联连接。
7.根据权利要求1所述的低噪声ADC多功能时频参数综合测试仪，其特征在于：还包括B码测试单元(300)、卫星定位单元(400)、切换开关单元(500)、频率标准信号产生单元(600)，低噪声ADC采样电路(200)连接频率标准信号产生单元(600)，频率标准信号产生单元(600)用于产生稳定准确的10MHz频率信号，低噪声ADC采样电路(200)连接B码测试单元(300)，B码测试单元(300)用于测试B码和时统的时间信号，低噪声ADC采样电路(200)连接卫星定位单元(400)，卫星定位单元(400)通过GPS或者北斗卫星信号产生UTC标准时间和位置坐标，低噪声ADC采样电路(200)连接切换开关单元(500)，用于自动切换多台设备，形成自动化测试系统。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116879627A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-13 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种纳秒级非相参窄脉冲序列的测频系统 |
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2022
- 2022-08-13 CN CN202222128002.1U patent/CN218886023U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116879627A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-13 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种纳秒级非相参窄脉冲序列的测频系统 |
| CN116879627B (zh) * | 2023-09-04 | 2023-11-21 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种纳秒级非相参窄脉冲序列的测频系统 |
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