[科普中国]-基准时钟

基准时钟电路原理

时钟信号经过U39分频以后输出不同的频率，分别提供给CPU、芯片组、总线、I/0接1：3和存储器等设备。为主板各部件工作提供所需的时钟频率。

当时钟电路出现故障而需要检测时，应首先检测晶振的引脚是否有波形，如果有波形，就说明时钟发生器工作正常，正常时晶振的波形为正弦波。

如果没有波形，则说明晶振或时钟发生器有问题，可以先测量晶振的引脚上有无电压，如果有电压则先更换晶振试一下，更换晶振时最好连两个谐振电容一起更换，如果更换后仍没有波形，就说明时钟发生器已损坏。1

性能在建议G．811中规定了基准时钟的性能。

一、频率准确度

在实际各种运行条件下，在大于一周的观测时间内，基准钟输出信号的频率准确度应优于。

二、噪声产生

基准时钟的噪声产生是指在基准钟输出口上测量的相位噪声总量。在测量时，需要一个性能更高的参考信号。

基准钟限制噪声的能力可以用它的频率稳定性来描述。可以通过测量最大时间间隔误差MTIE和时间方差TDEV来反应噪声产生特性．

三、相位不连续性

由于基准钟在同步网中的特殊地位，其运行的可靠性是非常重要的，因此，一般对基准钟的每个功能块都作冗余配置，例如双振荡源。基准钟的相位不连续性是指基准钟内部的任何操作例如卡板倒换，在时钟信号输出口上所引起的相位变化不应超过1/8w。

四、基准钟的性能劣化

当基准时钟的输出信号明显偏离标称频率时，基准钟应该有能力检测出这种情况，并在超出指标即MTIE和TDEV模板前，进行倒换。

为完成上述功能，要求基准钟具备一套完善的管理功能，能够对其自身信号进行测量、计算和比对。一般采用多数判决的算法。该算法通过三个以上相同质量的信号，两两对比，最后判断出劣化信号。

因此，基准钟有时又称为基准钟组，一般由三个铯原子钟组成，通过三个信号的比对，发现信号的降质。有时也通过GPS信号进行这种判断。通过铯钟信号与GPS信号的比对，判断铯钟组的降质。

五、接口

基准钟一般可以提供多种参考信号，常用的为2．048Mbit/s或2．048MHz，或1．55Mbit/s等。另外还有8kHz．5MHz的模拟信号。2

分类目前国内同步网内的基准时钟有两种一种是含铯原子钟的全国基准时钟(PRC, Primary Reference Clock )基准参考时钟,PRC是符合G.811标准的含铯原子钟的全国基准时钟，它产生的定时基准信号通过定时基准传输链路送到各省中心。铯原子钟是目前应用的长期频率稳定度和精度最好的一种时钟，通常作为全网等级最高的主基准时钟。
另一种是在同步供给单元上配置全球定位系统（GPS）接收机组成的区域基准时钟(LPR, Local Primary Reference) 区域基准时钟源它也可接受PRC的同步。LPR以GPS信号为主，当GPS信号出现故障或信号质量不满足要求时，LPR将通过地面链路直接或间接跟踪PRC。LPR之间采用准同步方式，各省、市、自治区以区内LPR为基准时钟建立区内的等级主从数字同步网。