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前段时间收了两只DATUM LPRO的铷原子钟，再加上手里还有大普O22B，还有两台频率计，都是10MHz的但反复校准来校准去总觉得差点意思。
之前是用TimeACC07和TimeCatcher1588校准的，俩机器都是GPS驯服铷钟再10兆输出，精度基本ok。
如图：
简单校准原理：
利用GPS的长期稳定性多次平均测，和GPSDO的思路是一致的，但不用再买GPSDO了。 GPS的pps信号虽然有±20ns波动，但它长期很准，多次平均即可准确。
GPSDO的原理有见过用单片机的，单片机开计数器和中断，利用两次pps中断开闭计数器对待驯服的晶振计数，理论上1s应该是10M个数，根据多秒计的数进行平均，那么它理论精度为1/10M 大概是-7级别？ 再考虑到单片机程序运行不可控等因素，精度更难保证，换FPGA也许可以缓解一些。
另一种驯服方法是用TDC芯片，可能这台TImeACC007就是类似方案，精密测到本地钟和gpspps的偏差，根据偏差值求和平均再驯服，精度要比单片机计数高，但此类设备价格应该会比较高，不适合业余玩家。
因此了解到一种较为便宜的校准方法，只需要①一个比较好的GPS模块，手里有LEA-M8T，室外天线。 还有一只泰斗T303-3下次再对比。
②一台频率计，53131A/132A/181A 或者其他支持串口的机子，串口连接电脑能读取数据
③待校准的TC/OC/铷钟，当然 普通晶振就算了 这么精密的校准意义不大
此方法的精度较高，手上53132A拥有150ps的精度，对于1s的间隔来说-9精度都绰绰有余了，就算53131页有500ps精度。专用的TDC芯片也只是几十ps精度；
而且此方法数据较详细，可以记录每条数据去分析，足够稳定的TC/OC/铷可以判定出gps模块pps抖动的情况，gps模块的长期稳定性又能反映出TC/OC/铷的频率是否准确。
操作方法：
把待测的晶振从频率计的REF IN输入，把GPS的PPS信号输入到频率计CH1里面，频率计232串口连接到电脑。
设备开机预热，配置频率计DC触发、2V电平触发、100K滤波器、测量CH1的周期。
Print选项打开即可在串口收到每次的测量结果，勾选保存到文件dat格式
数据足够多后拿到Ecxel里面替换掉逗号和s符号，用Excel求平均值和做曲线图。
平均值反映了频率计参考源是否真正的10M整，借此可以手动调整TC/OC/铷等的频率，
曲线反映了本GPS模块的性能，当然 也受天气影响(右半段就是下雨了..)。
总结：可以根据一段时间的平均值手动调整TC/OC/铷的频率，精度方面完全可以满足校准需求。
当然 可以做个单片机读取频率计的数据来自动调整频率， 单片机都安排了甚至可以直接上个TDC芯片和分频电路了 越想越多估计都自己做个GPSDO了。。。
以上均为瞎折腾内容，不合理的还请各大佬指正。
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雷达卡
发表于 2023-5-25 17:39:22
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千斤顶
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