晶振頻率元件在每個電子產品系統提供著各種功能支持,別看晶振小小的個頭,但體內卻蘊藏著大大的能量.但是晶振工作時間久了,身體也是會累垮的,這時候晶振的體檢工作就非常重要了.該篇文章讓康比電子晶振廠家提供了與晶體振蕩器測試相關的一些常見問題的答案.
1.靜電敏感器件的處理
晶體振蕩器是靜電敏感器件.必須避免用手指直接接觸端子.根據IEC61340-5-1和EN100015-1中建立的ESD處理規則進行適當處理是強制性的,以避免因靜電損壞內部電路而導致振蕩器性能下降.如果沒有另外說明,根據IEC61000-4-2,我們的石英晶體振蕩器滿足人體模型(HBM)的要求
2.處理
在搬運以及手動和自動裝配過程中,必須避免過度的機械沖擊.如果振蕩器意外跌落或受到強烈沖擊,應驗證電氣功能是否仍在規范范圍內.
3.電源
為避免電位失控,晶體振蕩器只有在所有端子正確連接后才能通電.必須避免”熱插拔”到已經連接到電源的夾具中.
極性錯誤或電源電壓過高會導致振蕩器永久損壞.
強烈建議在有源晶振的DC電源輸入(VCC)端子和接地(GND)端子之間添加一個或兩個接線最短的阻塞電容器.典型值為10nF(X7R)和100pF(C0G).F范圍內的額外大容量電容器可以插入板上的任何地方.良好的工程實踐是在(多層)印刷電路板上使用接地和電源電壓平面.
如果振蕩器輸出信號的低相位噪聲是一個問題,在選擇低噪聲,低雜散電源時必須特別小心.對于參考測量,強烈建議使用電池操作.
4.射頻輸出
RF輸出必須在指定負載下終止,如下所示.
具有50Ω端接的正弦波輸出
50Ω終端應該直接連接在RF輸出端,或者連接在50Ω同軸電纜的末端.
如果需要多個連接(如示波器或功率計和頻率計),應使用50Ω功率分配器或耦合器.為了精確的幅度測量,必須確保測試儀器的輸入阻抗精確地為50Ω,VSWR在規定的限度內.對于一些示波器和頻率計數器來說,情況不一定如此.在這種情況下,應在儀器輸入端插入10dB衰減器.
單方波(邏輯)輸出
一、TTL輸出
CL=每個門5pF(扇出).它包括探針或示波器的輸入電容
㈡.CMOS和LVCMOS輸出
CL=15pF或50pF,取決于規格.它包括探針或示波器的輸入電容
兩個互補方波輸出
一,PECL產量
㈡.LVDS輸出晶振
注:
由于兩個原因,未以標稱阻抗(通常為50?)端接的同軸電纜將導致輸出信號失真和降級阻抗失配會產生反射,導致波形失真.對方波邏輯輸出信號的影響尤其顯著.非終端同軸電纜顯示輸入阻抗約為每米100pF(與四分之一波長相比,只要電纜長度較小).該電容與所連接設備(例如測試儀器)的輸入電容相關聯,產生電容性過載情況,使輸出電壓失真和退化.
5.電子頻率控制
為電子頻率控制(EFC)提供裝置的石英晶體振蕩器必須正確連接,以確保在額定頻率下在規定公差范圍內工作.無論如何,應該避免讓EFC(VC)輸入保持浮動.
外部控制電壓
如果EFC輸入由外部DC控制電壓供電,必須小心,通過在VC和振蕩器接地(GND)端子之間直接施加控制電壓,避免了DC電源電流的接地回路.注:
來自EFC電源的噪聲可能會降低RF信號的相位噪聲和抖動性能.因此,電池或超低噪聲DC電源對于精確的相位噪聲和抖動測量是必要的.
外部電位計
如果外部電位計用于頻率控制,則其電阻應比EFC(VC)輸入的輸入阻抗低至少5倍.
某些振蕩器(溫度補償晶振和OCXO)提供單獨的參考電壓輸出(VREF)端子,用于提供頻率控制電位計.該參考電壓具有低噪聲,并且其溫度穩定性在制造期間的溫度補償過程中被考慮在內.連接方案如下所示.
電位計RC的電阻值必須選擇為不超過VREF輸出的最大允許電流消耗(通常<1mA).強烈建議在VC輸入端進行額外過濾.
6.溫度頻率穩定性試驗
重要定義工作溫度范圍:
振蕩器保持規范的溫度范圍.工作溫度范圍:
振蕩器仍將工作的溫度范圍,但可能會超過某些參數.
頻率-溫度穩定性:
在標稱電源和負載條件下,振蕩器頻率在工作溫度范圍內的最大偏差,不含參考,其他條件不變.
振蕩器頻率的最大偏差是指額定電源和負載條件下,其他條件不變時,工作溫度范圍內的額定頻率.
注:對于SPXO和VCXO,有時參考溫度fref(25°C)下的頻率被用作參考,而不是fnom.
測試程序:
未通電的振蕩器應放置在溫度室內,并連接到指定的負載.對于VCXO振蕩器,VC-TCXO和VC-OCXO,應根據規范設置頻率控制電壓VC.必須確保VC在溫度測試期間保持恒定.然后施加規定的電源電壓.
石英晶體振蕩器應經受2m/s至3m/s的中等空氣循環.這對于測量OCXO特別重要.如果在靜止空氣中測量,如果腔室溫度接近工作溫度范圍的上限,內部烘箱的溫度控制可能不再正常工作.PXO和VCXO的溫度斜坡應小于5K/min,OCXO和熱質量較高的裝置的溫度斜坡應小于1K/min.應允許反應室在適當的浸泡時間內穩定在規定的溫度.達到熱平衡后,輸出頻率(和振幅)的測量應具有足夠的精度和分辨率.
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