石英晶體振蕩器在線測試系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、石英晶體振蕩器常用來作為電子電路中基準(zhǔn)頻率的來源，輸出的頻率信號具有很高的穩(wěn)定性，因此普遍應(yīng)用在無線電話、移動通信、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)域的不斷擴展，對石英晶體振蕩器的性能不斷提出更高的要求，對晶振的功耗、溫度范圍、工作電壓及各項技術(shù)指標(biāo)的要求也是越來越苛刻，所以石英晶體振蕩器的測試系統(tǒng)也面臨了更艱巨的挑戰(zhàn)，就目前而言，很多先進(jìn)的晶振測試設(shè)備都是依靠國外進(jìn)口，但是其價格較為昂貴，因此對石英晶體振蕩器的

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

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

4、動態(tài)參數(shù)、靜態(tài)參數(shù)等一共10項參數(shù)，可以根據(jù)不同批次選擇不同的測試模板，對晶振測試過程進(jìn)行自動化管理，對測試結(jié)果進(jìn)行分析判斷，對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、電感對測試的影響，提出一種補償修正的方法，實驗結(jié)果該方法提高了測試的精度。在結(jié)果分析中通過在不同測試條件下進(jìn)行大量重復(fù)性測試，并對結(jié)果進(jìn)行可靠性分析和誤差分析，顯示測試諧振頻率的一致性小于±2PPM，證實了該測試系統(tǒng)具有很好穩(wěn)定性和適用性