数字相位标准,相位标准源,数字相位标准器

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yd_239052177 发表于 2026/07/15 17:18:36 2026/07/15
【摘要】 参考基准 高精度恒温晶振 OCXO 输出 10MHz 标准频率,提供整个系统时基,保证长期频率稳定度。时钟扇出 低抖动时钟分配芯片,同时驱动两路 DDS,保证通道时钟沿严格对齐,避免引入固有相位偏移。FPGA 数字域波形生成1) 相位精度高达0.003°;2) 频率范围1Hz~100kHz;3) 输入电压范围50mVrms~10Vrms;4) 低失真度正弦波输出;5) 输出两路相位、幅度、频...

参考基准 高精度恒温晶振 OCXO 输出 10MHz 标准频率,提供整个系统时基,保证长期频率稳定度。

时钟扇出 低抖动时钟分配芯片,同时驱动两路 DDS,保证通道时钟沿严格对齐,避免引入固有相位偏移。

FPGA 数字域波形生成

1) 相位精度高达0.003°;

2) 频率范围1Hz~100kHz;

3) 输入电压范围50mVrms~10Vrms;

4) 低失真度正弦波输出;

5) 输出两路相位、幅度、频率高精度可调的正弦信号。

产品特点

a) 7寸触摸屏设计,操作简便;

b) 失真度低相位精度高

DDS1:参考通道,初始相位固定;

DDS2:移相通道,加载可编程相位偏置;

输出正弦波形数字采样点;高端机型加入相位插值算法进一步提升相位细分能力。

SYN5663型相位发生器是由西安同步电子科技有限公司精心设计、自主研发生产的一款高精度数字相位标准产生器。该相位发生器依据《JJF 1758-2019 低频移相器及相位发生器校准规范》设计,使用7寸大触摸屏设计,输出两路可调的高精度相位、宽电压幅度、低失真度的正弦波,主要用于自动控制系统、无线电导航测距和定位系统,也作为相位标准对相位计,宽带功率计,电源分析仪、向量电压表,频率响应分析仪等设备进行校准测量,由于具有精度高、操作简便、使用安全等性能,被广泛应用于计量、科研、航空、航天等单位。

DAC 数模转换 两路独立 DAC,将数字波形转为阶梯模拟电压。

SYN5663型相位发生器

模拟平滑滤波 低通滤波器滤除 DDS 镜像频率、量化杂散,输出纯净正弦波;

幅度程控调理 双通道独立程控放大器,两路幅度可分别设置(满足相位计不同电平校准需求)。

三、两种实现路线对比(工程上两类数字相位标准器)

路线 A:双 DDS 同步相位偏置(主流低频相位标准源,如 SYN5605 等计量相位标准器)

✅优点:

DC~1MHz / 几 MHz 宽频适用;

相位 0~360° 连续可调;

设置相位差不会跳频、无相位抖动;

支持超低频 mHz 级; :存在 DDS 固有量化杂散,需要后端低通滤波。

路线 B:高精度时钟 + 数字时延法(早期少数机型)

用高速计数器 + TDC 时间延迟,对同一信号做时延得到相位差; 缺点:低频下时间差极小、分辨率变差,现在基本被双 DDS 方案淘汰。

四、关键误差来源(计量重点)

通道固有时延误差 DAC、运放、滤波器两路硬件不对称,造成固定相位偏差;仪器出厂会内置自校准程序测量固有偏移并实时补偿。

DDS 相位截断误差 累加器高位截取送入查找表,引入微小杂散与相位噪声;采用更高位宽 DDS、相位抖动抑制算法缓解。

模拟电路温漂 运放、滤波器相移随温度变化;高端机型内部温度传感器 + 软件温度补偿。

幅度不对称诱发测相误差 被校相位计会受两路幅值差异影响,标准器双通道幅度一致性指标要求严格。

1) 用于自动控制系统、无线电导航测距和定位系统

2) 作为相位标准对频率响应分析仪、低频相位计等相位测量设备进行校准。

技术指标

路数

2路

波形

正弦波

阻抗

1MΩ

相位范围

0°~ 360°

频率范围

1Hz ~ 100kHz

相位精度

1Hz~5Hz     : ±0.003°

5Hz~100Hz   : ±0.003°

100Hz~2kHz  : ±0.006°

2kHz~5kHz   : ±0.01°

5kHz~10kHz  : ±0.01°

10kHz~50kHz : ±0.02°

50kHz~100kHz: ±0.03°

相位分辨率

≤0.0001°

频率准确度

0.01%±2个字

电压范围

50mVrms ~ 10Vrms

电压分辨率

1mV

总谐波失真

≤0.3%

显示屏

7英寸大触摸屏

数据通信

DB9串口/USB/LAN网口等三种通信方式,支持读取测试结果和相关配置

环境特性

工作温度0℃~+50℃,存储温度-30℃~+70℃,相对湿度≤90%(40℃)

供电电源

交流 220V±10%, 50Hz±5%,功率小于15W

机箱尺寸

便携式机箱320mm(宽)x280(深)x140mm(高)

 

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