铷原子频率标准应用铷物理腔里的原子谐振特性，通过频率锁相环来控制 50.255+MHz 的压控晶体震荡器的频率输出。 频率锁相环功能模块由射频发生器、锁相输入放大器和铷物理腔组成。压控晶体震荡器的频率锁相功能是由铷物理腔的鉴频器完成的，任何偏离 50.255+MHz 中心频率的信号频率变化都会产生一个直流输出信号。一旦锁相环建立，在系统的第三脚上就会测到锁相环指示信号 ( 直流电压信号 ) 。根据用户选择： 50.255+MHz 的压控晶体放大器的输出可用于合成器里 DDS 的输入时钟，用于数字可编程合成器或缓冲放大器的输入时钟。

　　铷物理腔应用铷原子的基态精确跃迁，跃迁频率为 6.8+GHz 。为了应用这个原子跃迁，铷物理腔合并了铷泡、铷灯泡和电子伺服系统。压控晶体震荡器锁相在铷原子谐振 6.8+GHz 的频率上。压控晶体震荡器产生的 50.255+MHz 的频率乘 136 就可以得到原子谐振频率 6.8 ＋ GHz 。

　　误差信号产生于物理腔。铷灯泡中等离子放电产生的的光经过铷谐振腔时与气化的铷原子相互作用并得到过滤，经过过滤的光作用在光电池上。当输入微波信号的频率等于 6.8 ＋ GHz 时，腔体中的铷原子在微波场的作用下产生谐振，这会使照射到光电池的光减少。当微波频率与精确的铷谐振频率相等时，光线的减少就会转换成带有相位和幅度信息的误差信号，该信号电压控制压控晶体震荡器的频率，使其始终保持在 50.255+MHz 。

　　选项为 02 的输出频率由数字可编程合成器供给。选项 02 采用的是 RS-232 电接口，提供远程精密数字控制输出，其对输出频率信号的调整范围为 2 × 10 ^－7 ，调整精度为 5 × 10 ^－12 。