[发明专利]一种基于压控晶体振荡器的频率测量系统

权利要求书

1.一种基于压控晶体振荡器的频率测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：

被测频率源，用于输出被测的时域频率信号；

归一化处理模块，用于对所述时域频率信号进行归一化处理，获得标准1MHz信号频率；

压控晶体振荡模块，用于输出参考频率信号；

频率测量模块，用于对所述归一化处理模块输出的标准1MHz信号频率进行时域频率测量，获得测量结果，并将所述测量结果发送至PC机；

补偿模块，用于对所述压控晶体振荡模块输出的参考频率信号的输出误差进行补偿；

第一单片机，用于对所述归一化处理模块和所述频率测量模块发送控制指令，并控制数据的传输；

其中，所述补偿模块包括：

第一电压基准模块，用于提供第一电压，并将所述第一电压输送至所述压控晶体振荡模块；

第二电压基准模块，用于提供参考电压，并将所述参考电压输送至数模转换模块的外部电压参考端；

数模转换模块，用于输出大小可调整的第二电压，并将所述第二电压输送至所述压控晶体振荡模块；

温度控制模块，设置于压控晶体振荡模块地外壁上，用于控制工作环境温度；

第四单片机，用于控制所述数模转换模块输出的第二电压值，并控制所述温度控制模块的温度设定值；

所述温度控制模块包括热敏电阻，所述热敏电阻设置于所述压控晶体振荡模块的表面，用以感知所述压控晶体振荡模块的实际工作环境温度，所述温度控制模块还包括第一电阻，所述第一电阻与所述热敏电阻并联连接；

其中，对补偿模块做出如下改进：根据VCXO的温度特征曲线，通过单片机设置VCXO的具体工作温度点，使VCXO在此具体工作温度点具有与电压基准1和2具有相反的温度特性，通过单片机内部记录VCXO的压控斜率数据，并建立“电压—频率”的关系，再结合选用的VCXO老化漂移数据：-2.7E-9/天以及VCXO的压控斜率值：1E-7/V，用以补偿VCXO因为老化漂移引起的频率变化影响，具体为单片机按照天对纠偏电压V进行相应的主调整，具体为每天使纠偏电压V加上一个固定修正值。

2.如权利要求1所述的频率测量系统，其特征在于，所述归一化处理模块包括：

隔离放大单元，用于对所述参考频率进行放大处理；

第一分频单元，用于对进行放大处理后的参考频率进行分频处理；

第二分频单元，用于对所述时域频率信号进行分频处理；

第二单片机，用于对所述第一分频单元和所述第二分频单元发送控制指令，并控制数据的传输。

3.如权利要求2所述的频率测量系统，其特征在于，所述第二分频单元包括：

第一分频子单元，用于对被测频率信号进行1/100分频处理；

第二分频子单元，用于将被测频率信号作为参考时钟信号；

第三单片机，用于计算与所述第二分频子单元通讯用的分频值；

第一计数器，用于对参考时钟进行计数；

第一锁存器，用于对所述计数器的数值进行锁存；

滤波单元，用于对经过所述第二分频子单元输出的频率信号进行低通滤波，获得1MHz频率信号。

4.如权利要求1所述的频率测量系统，其特征在于，所述第一电压基准模块与所述第二电压基准模块具有相同的温度系数。

5.如权利要求1所述的频率测量系统，其特征在于，所述温度控制模块还包括第一保护电阻，所述第一保护电阻与所述热敏电阻串联后接地。

6.如权利要求1所述的频率测量系统，其特征在于，所述温度控制模块还包括第二保护电阻，所述第二保护电阻与所述第一电阻串联后接地。

7.如权利要求1所述的频率测量系统，其特征在于，所述温度控制模块还包括运算放大器，用于将温度控制模块电桥两端的电压差放大后转换为温度补偿电压，并将所述温度补偿电压输送至电压源。