插件晶振與貼片晶振測試介紹

石英晶體振蕩器（以下簡稱晶振）是利用石英晶體壓電效應(yīng)而制成的器件，它的作用是輸出高精度和高穩(wěn)定度的脈沖信號，為整個(gè)電路提供時(shí)序基準(zhǔn)。我們知道，現(xiàn)在電路中有越來越多的時(shí)序電路，它們之間的協(xié)同運(yùn)行必須要有一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，才能統(tǒng)一一致的行動，就像電視劇里特種行動小隊(duì)在出發(fā)前都要對下表一樣，晶振在系統(tǒng)中起的作用就如同隊(duì)長的手表，它如果穩(wěn)定性或準(zhǔn)確性不好的話，那整個(gè)系統(tǒng)就會錯(cuò)誤頻出，故障率很高。所以又把晶振稱為單板的“心臟”。

石英晶體振蕩器是由品質(zhì)因數(shù)Q極高的石英晶體諧振器和振蕩電路組成。晶體的品質(zhì)因數(shù)、切割取向、晶體振子的結(jié)構(gòu)及電路形式等，共同決定振蕩器的性能。國際電工委員會（IEC）將石英晶體振蕩器分為4類：普通晶體振蕩（SPXO），電壓控制式晶體振蕩（VCXO），溫度補(bǔ)償式晶體振蕩（TCXO），恒溫控制式晶體振蕩（OCXO）。目前發(fā)展中的還有數(shù)字補(bǔ)償式晶體振蕩（DCXO）以及混合式的VOCXO振蕩等。

雖然因?yàn)槭⒕w的Q值很高，晶振輸出的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性都很高，但由于晶振內(nèi)部元器件參數(shù)隨著運(yùn)行時(shí)間發(fā)生飄逸，電源、負(fù)載和溫度等參數(shù)變化等原因，其輸出并不是恒定不變的。任何晶振，頻率不穩(wěn)定是絕對的，只是程度不同而已。一個(gè)晶振的輸出頻率隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示。下圖中表現(xiàn)出頻率不穩(wěn)定的三種因素：老化、飄移和短穩(wěn)。其中短穩(wěn)性能會影響到接收機(jī)的接收靈敏度和選擇性、會影響高速率數(shù)字通信系統(tǒng)、會影響測試系統(tǒng)測試靈敏度等等，對高速信號的質(zhì)量起著決定性的作用。短穩(wěn)指標(biāo)的時(shí)頻表現(xiàn)就是人們常說的眼圖。老化和飄移是對晶振長期穩(wěn)定指標(biāo)的描述，它表征晶振運(yùn)行一段時(shí)間（經(jīng)常是日、月、年等）后，輸出頻率的變化程度。

綜上，晶振的頻率測試，需要長時(shí)間的測量并記錄，測試過程中又經(jīng)常需要更換溫度、電壓、負(fù)載等條件，如果純手工操作，需要大量的人力，成本極高，不具備可操作性。北測檢測為此需求專門開發(fā)了全套的自動化測試系統(tǒng)。本系統(tǒng)使用銣鐘做為基準(zhǔn)，提升整套系統(tǒng)的測試精確度，使用軟件控制可編程電源、頻率計(jì)和溫箱，可實(shí)現(xiàn)在滿足條件后自動記錄數(shù)據(jù)，以及多路輸出同時(shí)控制并記錄，大大節(jié)省了人力成本。