寬范圍高穩晶振頻率穩定度測試系統的設計
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2 測試系統的設計
2．1 信號源設計
DDS是繼直接頻率合成和間接頻率合成之后，發(fā)展起來(lái)的新的頻率合成技術(shù)。它通過(guò)系統時(shí)鐘脈沖驅動(dòng)來(lái)讀取預先存儲的波形數據，經(jīng)D／A數模轉換器和低通濾波(九階橢圓濾波器)輸出后得到所需的信號，通過(guò)改變頻率控制字的內容來(lái)實(shí)現不同頻率的輸出。DDS技術(shù)具有高的頻率和相位分辨力，輸出頻率范圍寬，輸出信號的相位連續，相位噪聲低。
可選用ADI公司的AD9852作為標準鐘的核心部分，銣原子鐘提供其工作時(shí)鐘。采用AVR(ATmega128)單片機和MAXⅡ(EPT240)可編程器件對其進(jìn)行控制，實(shí)現了頻率和相位可調，輸出頻率范圍為1～100 MHz的信號源，其框圖如圖1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195679.htm
在制作中，需要考慮高低頻干擾、信號的插入損耗與接觸電阻，并用軟件對橢圓濾波器電路進(jìn)行仿真。用HP頻譜分析儀進(jìn)行測試，達到了設計的要求。
2．2 高分辨力頻率計數器
采用倒數測量技術(shù)原理+模擬內插技術(shù)完成設計，時(shí)間分辨力為1 ns；頻率分辨力為1×10-9／1 s。時(shí)序圖如圖2所示。
圖2中，fx為被測信號的頻率；f0為基準時(shí)鐘的頻率。當預備閘門(mén)作用時(shí)，被測信號fx打開(kāi)計數門(mén)，進(jìn)行被測信號和時(shí)鐘脈沖的計數；內插擴展單元進(jìn)行展寬計數。當預備閘門(mén)關(guān)閉后，被測信號fx關(guān)閉計數門(mén)，停止被測信號和時(shí)鐘脈沖的計數；內插擴展單元結束展寬計數。
Altera公司MAXⅡ(EPT240)可編程器件完成以上功能。AVR單片機分別取數、計算、顯示。
頻率測量范圍為DC～300 MHz；頻率分辨力為1×10-9／1 s；1×10-10／10 s。
用HP53131通用計數器(225 MHz)對同一信號進(jìn)行測試，其測試結果完全符合。
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