石英晶体振荡器已经完全融入了我们的生活当中,小到手表,大到电视,我们最常用的手机中也有着有源晶振的使用,作为精密的电子元器件,晶振必须经过严格的质量检测,一般来说都要经过多个步骤,今天我们就来看看有哪些常见的质量检测和处理方法吧.
1.频率老化测试
贴片晶振应保持在规定的温度,公差和稳定性,连续30天.插入烘箱后,振荡器应与室内空气温度平衡.然后在开始测量采集周期之前,振荡器应通电并稳定1小时.
振荡器的初始频率应在稳定期(1小时)后立即测量,之后每隔不超过72小时(允许每30天最长间隔96小时除外)测量至少30天.老化温度应为+70°C或最高规定的工作温度,以较低者为准.
2.相位噪声测试
必须采取一些预防措施才能获得准确的结果.
1.电源电压必须具有低噪声.应避免使用开关电源装置(PSU).建议使用电池供电.建议使用>100μF的高电容隔直电容.
2.电子频率控制(EFC)输入对噪声非常敏感,因为它直接调制有源晶体振荡器级.因此,控制电压(VC)必须来自极低噪声的直流电源,最好是电池.一些相位噪声测试仪器提供合适的信号源.控制电压应通过屏蔽(同轴)电缆连接.如果振荡器包含参考电压(VREF)输出,强烈建议根据电路从中获得控制电压.或者VC输入可以连接到接地引脚.
3.为避免干扰环境中的杂散响应,建议将待测设备(DUT)放在电磁屏蔽柜中.
4.由于其固有的压电性,振荡器中的晶体单元对任何机械振动都非常敏感.因此,被测振荡器不应与测试设备放在同一个工作台上,因为风扇和变压器会产生振动.
5.如果必须测量非常低的本底噪声水平,则必须注意测试仪器的本底噪声足够低并且相关的数量足够高(在互相关测试模式中).
3.短期稳定性测试
短期稳定性的推荐措施是所谓的艾伦偏差(ADEV)或重叠艾伦偏差(OADEAV).由于内部插值过程,现代高分辨率计数器的使用可能导致错误的结果.
必须采取以下预防措施以避免干扰和触发错误：
-在测试设置中避免接地回路
-使用相稳定布线
-测量信号必须具有快速上升和衰减时间,并且通过方波生成具有低附加抖动和滞后.
-对于电源电压和控制电压,相位噪声测量必须考虑相同的因素.
-环境温度必须尽可能稳定.强烈建议对环境和气流进行热隔离.必须严格避免声学噪音和振动.
-在振荡器的电磁灵敏度较高的情况下,可能需要对被测振荡器进行电磁屏蔽.
在计算分析之前,应检查数据集的一致性.如果确定的话,应识别并去除异常值,即相位或频率跳变,这些是由外部影响引起的,并且不是源自信号发生器.
在开始数据采集之前,振荡器必须在更长的稳定时间内连续工作.恒温晶体振荡器(OCXO)需要比其他振荡器类型(SPXO,VCXO和TCXO)更长的稳定时间.根据经验,稳定的标准值应不小于12小时,对于参考测量,被测振荡器应至少稳定24小时.
