原创 SA.45s测试——芯片级原子钟测评报告

儒科测评报告—CSAC-SA.45s测试

 测评概述：

全球最小的芯片级原子钟CSAC—SA.45s现已经正式登陆中国，儒科电子对首批到货的CSAC进行了相关性能测试以期为客户选型提供依据。

本次测试，使用儒科电子的高性能GPS同步时钟——TG100系统作为测试参考源，分别对CSAC的10MHz输出和1PPS相关指标进行了测试，并同其它铷钟进行了一个横向比较。测试内容包括CSAC的10MHz的频率准确度、短期稳定性、相位噪声，以及1PPS信号的定时精度、锁定频率准确度、保持稳定性和24小时保持等关键指标。此外，还对CSAC的锁定时间和功耗进行了测试。

测试设备：

测试参考源：TG100-FTS同步时钟的10MHz输出以及1PPS秒脉冲；

频率计数器：Agilent 53132A；

相噪测试仪：Symmetricom TSC 5125A；

万用表、直流电源设备。

待测设备：

Symmetricom SA.45s芯片级原子钟。

测试连接：

1. 使用TG100同步时钟作为参考源（连续工作24小时以上）测试CSAC的1PPS和10MHz输出；
2. 使用屋顶天线，收星状况良好。

图表 1 测试连接

测试综述：

CSAC的各项指标测试良好；

☆锁定时间约为：60s；

☆开机功耗约为：110mW，稳定运行时功耗约为：90mW；

☆10MHz输出的相噪、短稳、频率准确度和普通铷钟水平相当；

☆1PPS锁定输出峰峰值实测67小时保持在20ns以内；

☆1PPS锁定67小时平均频率准确度为：2.32E-14；

☆1PPS保持24小时相差为：4us；

☆1PPS保持24小时平均频率准确度为：4.72E-11。

测试项目：

• 开机锁定时间

• 开机功耗

三、10MHz方波输出

1. 频率准确度

图表 4 频率准确度

2. 相位噪声

3. 短期稳定性

图表 7 阿伦方差

四、1PPS相关指标

1.1PPS定时精度（锁定到GPS）

图表 9 锁定PPS精度

1PPS定时精度测试数据采集从CSAC刚开始锁定到外部1PPS时进行记录。从图中可以看出，CSAC的相位偏移在锁定刚开始的16个小时内变化相对较大，但是仍然保持20ns以内的水平。从16小时到67小时之间的相位变化较小，且稳定性良好，保持在9ns—10ns左右。

2. 频率准确度

图表 10 平均频率准确度

3.1PPS输出24小时保持

图表 11 保持相位变化（24小时 ）

1PPS保持测试一般要求原子钟锁定到外部1PPS输入24小时以上，本次测试1PPS保持的时候CSAC已经锁定到外部1PPS输入67小时。

附录：

CSAC专用评估板：

图表 13 DEMO板

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