[实用新型]原子频标温度补偿系统及原子频标

说明书

技术领域

本实用新型涉及原子频标领域，特别涉及一种原子频标温度补偿系统及原子频标。

背景技术

数字化集成芯片的广泛应用，为搭建集成度高、精度高的电路模块提供了先决条件。在原子频标伺服电路中，国内外均采用了DDS（Direct Digital Synthesizer，直接数字式频率合成器）和高集成度的处理器完成整个系统的闭环工作。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在具体的一台原子频标中，由于压控晶体振荡器的输出会受到温度变化的影响，而现有的由DDS及高集成度的处理器组成的伺服电路，无法解决温度变化带来的压控晶体振荡器的输出变化的问题，造成原子频标输出精度低。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种原子频标温度补偿系统及原子频标。所述技术方案如下：

一方面，本实用新型实施例提供了一种原子频标温度补偿系统，所述系统包括：

用于获取原子频标工作时压控晶振的工作环境温度的温度采集模块；

用于将获取到的所述工作环境温度与参考工作温度的差值转换为补偿电压的温度补偿模块；

用于采用所述补偿电压对原子频标的伺服电路产生的纠偏信号进行补偿，得到压控电压，并将所述压控电压作用于所述压控晶振的压控变换模块；

其中，所述温度采集模块分别与所述温度补偿模块和所述压控晶振电连接，所述压控变换模块分别与所述温度补偿模块、所述压控晶振以及所述原子频标的伺服电路电连接。

其中，所述温度采集模块包括热敏电阻Ra。

其中，所述温度补偿模块包括：用于将所述温度采集模块获取到的所述工作环境温度与所述参考工作温度的差值转换为电压差的温度转换电路；

用于对所述电压差进行差分放大，得到补偿电压的运算放大器A；

用于调节所述运算放大器A的增益值的负反馈电阻Rw；

用于通过控制所述负反馈电阻Rw的阻值调节所述运算放大器A的增益值的处理器；

其中，所述温度转换电路与所述温度采集模块电连接，所述运算放大器A的输入端与所述温度转换电路电连接，所述运算放大器A的输出端与所述压控变换模块电连接，所述负反馈电阻Rw连接在所述运算放大器A的反相输入端和输出端之间，所述负反馈电阻Rw还与所述处理器电连接。

进一步地，所述温度转换电路包括电桥，所述电桥包括热敏电阻Ra、电阻R1及两个电阻R，所述电阻R1的电阻值与所述参考工作温度对应，且所述电阻R1的温度系数与所述热敏电阻Ra相同。

优选地，所述负反馈电阻Rw为数字电位计。

其中，所述压控变换模块包括：

用于对所述补偿电压和所述纠偏信号的电压进行求和，得到所述压控电压的求和电路；

用于输出所述压控电压作用于所述压控晶振的数模转换器；

所述求和电路分别与所述原子频标的伺服电路和所述温度补偿模块电连接，所述数模转换器分别与所述求和电路和所述压控晶振电连接。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种原子频标，所述原子频标包括：压控晶振、隔离放大器、微波倍混频模块、物理单元、综合模块以及伺服电路，其中所述综合模块分别与所述隔离放大器、所述微波倍混频模块以及所述伺服电路电连接，所述隔离放大器与所述压控晶振和所述微波倍混频模块电连接，所述物理单元分别与所述微波倍混频模块和所述伺服电路电连接，所述原子频标还包括：如上所述的温度补偿系统，所述温度补偿系统分别与所述压控晶振和所述伺服电路电连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将压控晶振工作时的工作环境温度与参考工作温度的差值转换为电压，并将该电压补偿到纠偏信号中得到压控电压，再将压控电压作用于压控晶振，降低了工作环境温度对压控晶振的输出频率的影响，使得压控晶振输出的频率（即原子频标的输出频率）更稳定和精确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的原子频标温度补偿系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的原子频标温度补偿系统中温度采集模块和温度补偿模块的电路示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的原子频标结构示意图。

具体实施方式