石英晶體負載諧振電阻測試技術(shù)研究.pdf

1、本論文分析了石英晶體負載諧振狀態(tài)下的電參數(shù)模型，研究了π網(wǎng)絡(luò)零相位法在石英晶體負載諧振電阻測試技術(shù)中的應(yīng)用。對影響負載諧振電阻測試精度的因素進行分析，并在分析基礎(chǔ)上改進了石英晶體負載諧振電阻測試系統(tǒng)。
　　 影響石英晶體負載諧振電阻測試精度的因素有很多，除串聯(lián)諧振電阻和靜態(tài)電容外，π網(wǎng)絡(luò)分布參數(shù)也是一個很重要的影響因素。課題對π網(wǎng)絡(luò)實際模型進行研究，分析了π網(wǎng)絡(luò)模型的分布電容及引線電感對測試結(jié)果的影響，給出了石英晶體靜態(tài)電容和負

2、載諧振電阻的實際計算公式。分布電容及引線電感的存在會使高頻信號經(jīng)過π網(wǎng)絡(luò)時產(chǎn)生相位偏移，此相移對π網(wǎng)絡(luò)零相位法石英晶體負載諧振電阻的測試存在很大影響。測試系統(tǒng)采用補償校準的方法減小π網(wǎng)絡(luò)分布參數(shù)對靜態(tài)電容和負載諧振電阻測試精度的影響，提高了測試精度。
　　 測試系統(tǒng)由計算機進行控制，信號經(jīng)CPLD處理后對測試系統(tǒng)進行控制。信號源輸出信號分別經(jīng)過π網(wǎng)絡(luò)、鑒幅器、鑒相器、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器后交由計算機進行處理。
　　 測

3、試軟件在Microsoft VC6.0環(huán)境下開發(fā)。采用人機交互式測試界面，提供參數(shù)設(shè)置、相位校準、幅度校準等功能。此外，測試界面還提供測試數(shù)據(jù)圖形化顯示的功能，將測試結(jié)果通過柱狀圖形式顯示，使對石英晶體電參數(shù)測試穩(wěn)定性的判斷更容易。校準程序采用了逐次逼近算法，有效提高了負載諧振電阻的測試精度。
　　 長期測試實驗表明，測試系統(tǒng)運行穩(wěn)定。在1MHz～200MHz的測量范圍內(nèi)，石英晶體串聯(lián)諧振電阻的測試誤差小于±10％（或±2Ω），