晶振常见指标的测验和计算（4）

发布时间：2025-11-13 14:18

晶振常见指标的测验和计算（4）

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晶振常见指标的测验和计算（4）

电源特性的检测

a启动电流
将完全冷却的晶振按图1连接，并在电源和晶振之间串接数字万用表，将万用表转换开关置于合适的电流档，测试探头接频率计，开启电源开关，立刻读取万用表的电流值即为启动电流的特性值。
b恒温电流(或稳态功耗)
当频率计读数趋于稳定时(达到1×10-7)，工作电流也稳定不变，此时电流表的电流值即为恒温电流的特性值，若技术要求规定稳态功耗，即按公式P=IU换算。
c电压频率特性
将电源电压调准在标准值V0上，压控电压调到压控基准电压VCO上，晶振经一段时间预热频率趋于稳定时，记下频率为F0，再将电源电压调准在技术要求规定的正偏电压V+上经一段时间，频率趋于稳定时，记下频率为F+，再将电源电压调准在技术要求规定的负偏电压V-上，经过一段时间，频率趋于稳定时，频率记为F-。(注意:0.01Hz位至少连续3次不变视为频率稳定)
电压频率特性值可按(15)和(16)式计算。
VF+=(F+ —FO)/ FO … …（15）
VF-=(F- — FO)/ FO … …（16）
日老化率的检测
a晶振经过不少于3天连续通电运行后，方可进入日老化率检测，取样时间10s.，每秒采样一次，共10个数取平均值作为当期测试频率值，周期1h，1天24个周期即24个频率值，连续测量7天，共168个频率数据。
b.利用最小二乘法计算日老化率，基本公式如(17)式所示:
… …（17）
式中：

n—每日测量的次数；
N—取样个；
Fi—ti对刻测量的晶振输出频率值；
ti—取样时序，用自然数列表示；

频率短期稳定度的检测
a测试方法:
1.短稳指标≤1 ×10-10/S的测量。检测时，要求周围环境无信号、无电源噪声干扰，用12位以上高分辨率频率计直读频委
2.短稳指标>1×10-10/S的测量。当短稳指标高于1×10-10/S时，为提高测量精度，必须使用频率相差±1KHz的高短稳(比待测晶振高一个数量级)频标进行互比测量，测试电路如图5所示。

测试方法A.B均采用高分辨率频率计读取频率，闸门取样1s时，全部连续取样，取样组数为100;闸门取样10s时，全部连续取样，取样组数50,然后按公式(18)计算频率短期稳定度。
b.利用阿伦方差计算时域频率短期稳定度，基本公式如(18)式所示式中:
… …（18）
fi+1—为第i+1次测量的频率值；
fi—为第i测量的频率值；
m—取样组数，全部连续取样，取样个数为m+1。
频域频率短期稳定度的检定
频域频率短期稳定度是用各种谱密度来描述的，通常采用输出频率的相位起伏谱密度或单边带相位噪声来表征;用正交鉴相法检定。检定方法应按JJG181-89的“频域频率稳定度的检定”的规定进行。
时域频率短期稳定度及频域频率短期稳定度的检定可选检一种，批量产品只检定时域频率短期稳定度，对有相位噪声要求的产品，样品必须进行经频域频率短期稳定度的检定合格才可批量生产。
开机特性的检测
a开机30分钟(或按用户要求)频率偏差的检测
将完全冷却的晶振按图1连接，测试探头接频率计，开启电源开关、到30分钟时，立刻读取频率计的频率，记为fi ，开机30分钟的频率偏差按公式(19)计算:
(fi— fO) / fO … …（19）
频率重现性的检测
a将晶振连续通电8小时后测得频率记为fr1，停机24小时，再开机8小时后进行检测，测得频率记为fr2。
b利用公式(20)计算频率重现性:
R=(fr2 - fr1 )/fo … … (20)
频率准确度的校准
a 频率准确度的校准在出厂前进行校准时应参照日老化率的测试结果，日老化率为正值校准时取负偏差，日老化率为负值，校准时取正偏差，校准后应继续运行1小时以上再检测，测得频率记为fx。
b频率准确度按公式(21)计算:
A=(fx - fO)/f0 … … (21)
式中:
fx—为校准后检测的实际频率值。