一种铷钟的保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种铷钟的保护电路，所述的电路包括铷钟模块、接口模块、控制模块、输入防护模块和接口防护模块，铷钟模块与接口模块相连接，接口防护模块连接在铷钟模块与接口模块之间，铷钟模块与控制模块连接，输入防护模块与控制模块连接。(1)本实用新型专利技术提高了铷钟的使用防护能力，解决了现有方案中的一些隐患，加强了铷钟的使用空间；(2)本实用新型专利技术增强了系统的抗干扰能力，提高了系统的稳定性，减少了因干扰而误判所发出的错误信息，能使系统尽快锁定而达到稳定。尽快锁定而达到稳定。尽快锁定而达到稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种铷钟的保护电路


[0001]本技术公开一种保护电路，特别是一种铷钟的保护电路，属于时间频率


技术介绍

[0002]铷钟又被称为铷原子钟，铷原子钟由铷量子部分和压控晶体振荡器组成。压控晶体振荡器的频率经过倍频和频率合成，送到量子系统与铷原子跃迁频率进行比较。误差信号送回到压控晶体振荡器，对其频率进行调节使其锁定在铷原子特有的能级跃迁所对应的频率上。铷原子频标短期稳定度最高可达10
‑
12
量级，准确度为
±5×
10
‑
11
。铷频率标准不需要真空系统、致偏磁铁和原子束，因而具有体积小、质量小、预热时间短、价格便宜等优点。
[0003]铷钟的使用环境复杂，所以在保护电路设计时候要考虑到复杂环境下的应用，以及终端设备工作电源环境的质量较差、户外使用环境的雷击浪涌的现象。而当铷钟采用多用户板卡应用的时候，铷钟和设备的接地点可能不在一起，而且存在很大的电位差，一旦有雷击短路现象发生会对铷钟和终端设备造成不可逆转的损坏。
[0004]现有的铷钟保护电路只是简单的应用TVS管或者浪涌管和电容简单拼接来应对可能发生的雷击浪涌和ESD事件，这样保护等级低，保护范围小，对单独的简单应用可能不会存在问题，而在复杂环境下的应用存在大量隐患。

技术实现思路

[0005]针对上述提到的现有技术中的铷钟保护电路简单，存在隐患的问题，本技术提供一种铷钟的保护电路，其通过组合式多级保护措施作为防护结构，可解决铷钟在使用过程中的防护问题，防止因干扰等问题对铷钟内部和终端设备的损坏。
[0006]本技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种铷钟的保护电路，该电路包括铷钟模块、接口模块、控制模块、输入防护模块和接口防护模块，铷钟模块与接口模块相连接，接口防护模块连接在铷钟模块与接口模块之间，铷钟模块与控制模块连接，输入防护模块与控制模块连接。
[0007]本技术解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
[0008]所述的接口防护模块包括压敏电阻、TVS管、稳压二极管、分隔电阻和高耐压电容，压敏电阻连接在接口模块和保护地之间，铷钟模块与接口模块之间的连接线上串联有分隔电阻，分隔电阻一端与接口模块连接，分隔电阻另一端与信号地之间连接有高耐压电容，保护地与信号地之间连接有稳压二极管，铷钟模块与信号地之间连接有TVS管。
[0009]所述的铷钟模块与接口模块之间分别通过RS232_TX接口、RS232_RX接口、1PPS接口和10M接口连接，每个接口上连接有一组接口防护模块。
[0010]所述的控制模块采用单片机。
[0011]所述的输入防护模块包括空气放电管D5、TVS管D6、电流感应放大器和感应电阻R14，感应电阻R14串联连接在输入防护模块的输入接口VIN和输出接口VOUT之间，电流感应
放大器的检测输入端连接在感应电阻R14两端，电流感应放大器的输出端与单片机连接，输入防护模块的输入接口VIN与保护地之间连接有空气放电管D5，输入防护模块的输出接口VOUT与信号地之间连接有TVS管D6，保护地与信号地之间连接有稳压二极管，稳压二极管采用双向稳压二极管，稳压二极管包括二极管V9和二极管V10，二极管V9和二极管V10并联连接，且连接方向相反。
[0012]与空气放电管D5并联连接有电容C5和电容C6。
[0013]与TVS管D6并联连接有电容C7。
[0014]所述的控制模块的数据接口上连接有发光二极管LED。
[0015]本技术的有益效果是：(1)本技术提高了铷钟的使用防护能力，解决了现有方案中的一些隐患，加强了铷钟的使用空间；(2)本技术增强了系统的抗干扰能力，提高了系统的稳定性，减少了因干扰而误判所发出的错误信息，能使系统尽快锁定而达到稳定。
[0016]下面将结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。
附图说明
[0017]图1为本技术铷钟连接部分电路原理图。
[0018]图2为本技术铷钟的电路接口部分电路原理图。
具体实施方式
[0019]本实施例为本技术优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本技术保护范围之内。
[0020]请结合参看附图1和附图2，本技术主要为一种铷钟的保护电路，其采用多级保护措施，减小了铷钟在复杂环境下的使用隐患，主要包括铷钟模块、接口模块、控制模块、输入防护模块和接口防护模块，铷钟模块与接口模块相连接，通过铷钟模块为接口模块提供时钟信号，接口防护模块连接在铷钟模块与接口模块之间，提供防护，铷钟模块与控制模块连接，通过控制模块控制铷钟模块工作，输入防护模块与控制模块连接，用于输入接口的防护。
[0021]本实施例中，铷钟模块与接口模块之间分别通过RS232_TX接口、RS232_RX接口、1PPS(即秒脉冲)接口和10M(10MHz脉冲)接口连接，每个接口上连接有一组接口防护模块，四组接口防护模块的电路结构相同，本实施例中，以其中一组(连接于RS232_TX接口的一组)为例进行说明，接口防护模块包括压敏电阻、TVS管、稳压二极管、分隔电阻和高耐压电容，压敏电阻连接在接口模块和保护地(连接在设备外壳上，也可称为外壳地)之间，铷钟模块与接口模块之间的连接线上串联有分隔电阻，分隔电阻一端与接口模块连接，分隔电阻另一端与信号地(即设备内部接地)之间连接有高耐压电容，保护地与信号地之间连接有稳压二极管，铷钟模块与信号地之间连接有TVS管。本实施例中，接口模块和保护地之间连接有压敏电阻R10，铷钟模块与接口模块之间串联连接有电阻R1和电阻R5，电阻R5作为分隔电阻，分隔开保护地与信号地，电阻R5与信号地之间连接有高耐压电容C1，保护地与信号地之间连接有稳压二极管，稳压二极管采用双向稳压二极管，本实施例中，此处二极管包括二极管V1和二极管V2，二极管V1和二极管V2并联连接，且连接方向相反，电阻R1和电阻R5的公共
节点与信号地之间连接有TVS管D1。由于在复杂环境下的雷电干扰、浪涌电压的最大幅度可能达到7
‑
8kV并且能够维持0.1μs的持续时间，最小也能达到800V并且能持续相应的时间，为了减小这种干扰破坏，本技术选用了压敏电阻对信号线进行保护，将压敏电阻并联在信号线和设备机壳保护地之间，压敏电阻它的压敏电压在20V
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26V之间，峰值压敏电流达到250A，可形成对铷钟的第一层防护。后端采用低结电容的双向TVS管D1，可对正负极性的公模/差模干扰及ESD静电干扰进行防护，当干扰信号通过串联电阻R5后，TVS管D1会先产生动作，将干扰脉冲钳位在限定的电压范围内，该部分电路具备TVS相应快、钳位电压低的特点，而当设备采用多用户板卡式应用的时候，铷钟设备地和终端的接地点可能不在同一点上，存在很大的电位差，一旦有雷击、浪涌、静电等干扰现象发生，通信环路中必然会产生很大的感应电流，可能使铷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铷钟的保护电路，其特征是：所述的电路包括铷钟模块、接口模块、控制模块、输入防护模块和接口防护模块，铷钟模块与接口模块相连接，接口防护模块连接在铷钟模块与接口模块之间，铷钟模块与控制模块连接，输入防护模块与控制模块连接。2.根据权利要求1所述的铷钟的保护电路，其特征是：所述的接口防护模块包括压敏电阻、TVS管、稳压二极管、分隔电阻和高耐压电容，压敏电阻连接在接口模块和保护地之间，铷钟模块与接口模块之间的连接线上串联有分隔电阻，分隔电阻一端与接口模块连接，分隔电阻另一端与信号地之间连接有高耐压电容，保护地与信号地之间连接有稳压二极管，铷钟模块与信号地之间连接有TVS管。3.根据权利要求1所述的铷钟的保护电路，其特征是：所述的铷钟模块与接口模块之间分别通过RS232_TX接口、RS232_RX接口、1PPS接口和10M接口连接，每个接口上连接有一组接口防护模块。4.根据权利要求1所述的铷钟的保护电路，其特征是：所述的控制模块采用单片机。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹胜平，曾钰成，陈滔，唐广军，
申请(专利权)人：航天欧华信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：