一种芯片原子钟专用伺服控制芯片SIP系统、测试装置和方法与流程

技术特征：
1.一种芯片原子钟专用伺服控制芯片的sip系统，其特征在于，包括集成在sip封装内部的mcu、光检信号采集电路、激光器驱动电路、温度采集电路、激光器温控电路，以及置于sip封装外部的配置电路；所述光检信号采集电路，用于输入信号进行放大、滤波、模数转换后生成光强检测数据输入mcu；所述激光器驱动电路，用于对mcu输出的激光器驱动控制数据经数模转换后生成激光器驱动电压连接在激光器控制端，实现激光器锁模；所述温度采集电路，用于接收激光器和吸收泡的温度传感电压信号，经过模数转换后生成温度检测数据输入到mcu；所述激光器温控电路，用于对mcu输出的温度控制数据进行数模转换后生成温控电压控制激光器的tec和吸收泡的功率管进行加热；所述mcu，用于对光强检测数据进行处理，生成激光器驱动控制数据；对温度检测数据进行处理，生成温度控制数据；所述配置电路包含：第一配置电路，用于调节光检信号的幅值；第二配置电路，用于改变激光器驱动电压；第三配置电路，用于改变温度传感系数；第四配置电路，用于改变温度控制系数；所述温度传感系数，包含检测的温度值和传感电压信号之间的比例关系；所述温度控制系数，包含温控电压和温度变化之间的比例关系。2.如权利要求1所述芯片原子钟专用伺服控制芯片的sip系统，其特征在于，还包含集成在sip封装内部的磁场控制电路，所述磁场控制电路用于接收来自mcu的磁场控制数据，经数模转换后控制磁场合成部件产生恒定磁场。3.如权利要求1所述芯片原子钟专用伺服控制芯片的sip系统，其特征在于，还包含：集成在sip封装内部的射频锁相电路，用于对mcu输出的压控数据经数模转换后生成晶振控制电压连接在晶振的压控端，实现微波锁频；所述配置电路还包含：第五配置电路，用于调节晶振控制电压。4.如权利要求1所述芯片原子钟专用伺服控制芯片的sip系统，其特征在于，所述配置电路的可调节部分设置于所述sip封装外部，包含电阻、电容或电感。5.如权利要求1所述芯片原子钟专用伺服控制芯片的sip系统，其特征在于，还包含设置于sip封装内部的1pps校准电路，用于对时间间隔误差进行检测，利用计数器测量芯片原子钟与1pps_in端口输入的标准1pps信号的同步误差。6.如权利要求1所述芯片原子钟专用伺服控制芯片的sip系统，其特征在于，所述射频锁相环路还用于，对10mhz信号进行倍频。7.如权利要求1所述芯片原子钟专用伺服控制芯片的sip系统，其特征在于，所述光检信号采集电路，包含光电信号输入端口pd，经积分、低通放大、分成两种频率信号，分别经模数转换输入到mcu。8.一种测试系统，用于如权利要求1～7任意一项所述芯片原子钟专用伺服控制芯片的sip系统，其特征在于，包括：热流罩测试装置和/或高低温测试装置；所述热流罩测试装置包括：热流罩连接于主机，通过主机向热流罩内输送压缩空气，被测件放置于热流罩内；所述高低温测试装置包括：高低温箱或升温台；
还包含作为被测件的所述sip系统；还包含计数器、频率测试仪、频谱仪、工控机；所述工控机用于切换测试通道；所述频率测试仪用于测试射频锁相环电路输入、输出信号；所述示波器用于测试光检信号采集电路的输入输出信号；所述频谱仪用于测试原子钟输出信号；所述计数器，用于测试芯片原子中和标准1pps信号的同步误差。9.一种测试方法，用于测试权利要求1～7任意一项所述芯片原子钟专用伺服控制芯片的sip系统，其特征在于，包含以下步骤：在高低温环境下测试吸收泡温度控制精度、激光器温度控制精度；测量激光频率和测试晶振频率；测量芯片原子钟和标准1pps信号的同步误差；测试芯片原子钟频率准确度；测量锁相环路输出频率。10.如权利要求9所述的测试方法，其特征在于，在热流罩内升温到指定温度，达到热平衡后测试以下功能：积分电路测试；滤波电路测试；1pps_in电路测试。

技术总结
本申请公开了一种芯片原子钟专用伺服控制芯片的SIP系统，包括集成在SIP封装内部的MCU、光检信号采集电路、激光器驱动电路、温度采集电路、激光器温控电路，以及置于SIP封装外部的配置电路。本申请还包含所述SIP系统的测试装置和测试方法。本申请解决现有技术的原子钟系统体积和功耗大的问题。钟系统体积和功耗大的问题。钟系统体积和功耗大的问题。


技术研发人员：杨慧君 薛潇博 吕宇涛 陈星 张升康 王学运
受保护的技术使用者：北京无线电计量测试研究所
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/5/5