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　　目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，時(shí)頻測(cè)量對(duì)時(shí)間頻率的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度等技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試要求越來(lái)越高，現(xiàn)在許多電子儀器內(nèi)部已經(jīng)采用了銣鐘時(shí)基。如果仍使用過(guò)去的銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)或晶體振蕩電路頻率作為計(jì)量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，那么，計(jì)量測(cè)試頻率準(zhǔn)確度的要求將無(wú)法得到保證。而基于GPS校頻的高精度寬帶頻率測(cè)量技術(shù)，為經(jīng)濟(jì)、便捷的高精度寬帶頻率測(cè)量提供了一個(gè)技術(shù)支持和解決方案。該方案的要點(diǎn)是通過(guò)GPS信息中的1 pps(秒脈沖)精確定時(shí)信號(hào)，利用時(shí)間間隔測(cè)量技術(shù)，與本地頻標(biāo)的分頻信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，生成誤差控制電壓，對(duì)壓控振蕩器頻率進(jìn)行準(zhǔn)確控制與調(diào)節(jié)，極大地提高振蕩頻率的精度與穩(wěn)定性。其中壓控振蕩器是該環(huán)路中的重要部分，它的穩(wěn)定性和頻率調(diào)節(jié)范圍在很大程度上決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及精度。因此對(duì)壓控振蕩器的研究與設(shè)計(jì)是本方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本文首先簡(jiǎn)介了基于反饋控制原理與GPS馴服校頻技術(shù)，獲得高穩(wěn)定度、高準(zhǔn)確率標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的基本原理及電路組成，然后重點(diǎn)分析各類壓控振蕩器的噪聲與頻率調(diào)節(jié)范圍及穩(wěn)定時(shí)間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了一款指標(biāo)優(yōu)化的壓控振蕩器。

　　1 基于反饋控制原理與GPS馴服校頻技術(shù)頻標(biāo)產(chǎn)生電路的基本原理

　　基于GPS校頻的高精度寬帶測(cè)頻技術(shù)關(guān)鍵是通過(guò)GPS定時(shí)信號(hào)控制振蕩器產(chǎn)生高穩(wěn)定度和高準(zhǔn)確率的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)，圖1是一個(gè)基于反饋控制原理與GPS馴服校頻技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)頻率產(chǎn)生電路。

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　　它是一個(gè)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，主要由GPS接收器、時(shí)間間隔測(cè)量環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)控制與處理環(huán)節(jié)、誤差控制電壓產(chǎn)生環(huán)節(jié)、壓控振蕩器(VCO)、分頻器等5部分組成。GPS接收器接收衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生的1 pps信號(hào)，利用該信號(hào)采用高精度時(shí)間間隔測(cè)量技術(shù)，將其與本地頻標(biāo)的分頻信號(hào)進(jìn)行比較，按照相位差的變化速率計(jì)算出相對(duì)頻差，形成誤差控制電壓，反饋到本地壓控振蕩器，調(diào)節(jié)振蕩器輸出信號(hào)頻率直至分頻輸出頻率與GPS秒脈沖頻率相等時(shí)，誤差控制電壓接近于零，系統(tǒng)最終處于平衡狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)(GPS)的跟蹤和鎖定。把本地頻標(biāo)的準(zhǔn)確度鎖定在GPS標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高穩(wěn)定晶體振蕩頻率的馴服和調(diào)節(jié)，提高頻標(biāo)振蕩器的精確度和穩(wěn)定性。