石英晶體振蕩器在線測(cè)試系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、石英晶體振蕩器常用來(lái)作為電子電路中基準(zhǔn)頻率的來(lái)源，輸出的頻率信號(hào)具有很高的穩(wěn)定性，因此普遍應(yīng)用在無(wú)線電話、移動(dòng)通信、廣播、電視、衛(wèi)星等各類電子系統(tǒng)、設(shè)備和儀器中。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，對(duì)石英晶體振蕩器的性能不斷提出更高的要求，對(duì)晶振的功耗、溫度范圍、工作電壓及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求也是越來(lái)越苛刻，所以石英晶體振蕩器的測(cè)試系統(tǒng)也面臨了更艱巨的挑戰(zhàn)，就目前而言，很多先進(jìn)的晶振測(cè)試設(shè)備都是依靠國(guó)外進(jìn)口，但是其價(jià)格較為昂貴，因此對(duì)石英晶體振蕩器的

2、研究以及開(kāi)發(fā)出一套高性能的測(cè)試設(shè)備變得更迫切。
　　通過(guò)對(duì)石英晶體振蕩器的電路模型和電參數(shù)分析、晶振電參數(shù)測(cè)試方法的研究以及晶振的生產(chǎn)流程的了解，本文設(shè)計(jì)出一套由上位機(jī)和測(cè)量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成的石英晶體振蕩器在線測(cè)試系統(tǒng)。上位機(jī)對(duì)整個(gè)測(cè)試流程進(jìn)行控制，主要包括對(duì)測(cè)試晶振型號(hào)、掃頻范圍、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析、處理和存儲(chǔ)；測(cè)量系統(tǒng)為晶振電參數(shù)測(cè)量部分，以π網(wǎng)絡(luò)零相位法為基礎(chǔ)，采用DDS掃頻信號(hào)源作為測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)

3、源，以IEC444晶振測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)作為主要參數(shù)計(jì)算方法，通過(guò)主控模塊對(duì)AD9852和AD8302進(jìn)行控制，主要包括掃頻信號(hào)源、信號(hào)處理、鑒相器三個(gè)主要模塊；控制系統(tǒng)主要作用是對(duì)石英晶體振蕩器在線測(cè)試流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，對(duì)測(cè)試結(jié)果分析后進(jìn)行合格不合格分類處理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、測(cè)試、結(jié)果分類三級(jí)流水線操作。
　　本系統(tǒng)針對(duì)湖北荊門某公司生產(chǎn)的不同晶振型號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可測(cè)晶振范圍1-50MHz，最多可測(cè)參數(shù)為串并聯(lián)諧振頻率、負(fù)載諧振頻率、諧振電阻、

4、動(dòng)態(tài)參數(shù)、靜態(tài)參數(shù)等一共10項(xiàng)參數(shù)，可以根據(jù)不同批次選擇不同的測(cè)試模板，對(duì)晶振測(cè)試過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化管理，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析判斷，對(duì)合格品和不合格品進(jìn)行分類處理，提高了生產(chǎn)效率。最后分析了π網(wǎng)絡(luò)的分布電容、電感對(duì)測(cè)試的影響，提出一種補(bǔ)償修正的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果該方法提高了測(cè)試的精度。在結(jié)果分析中通過(guò)在不同測(cè)試條件下進(jìn)行大量重復(fù)性測(cè)試，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行可靠性分析和誤差分析，顯示測(cè)試諧振頻率的一致性小于±2PPM，證實(shí)了該測(cè)試系統(tǒng)具有很好穩(wěn)定性和適用性