晶振的负载谐振频率进行测量各种方法比较方案

晶振的负载谐振频率进行测量各种方法比较方案

　　·测量速度较快

　　但它也有一个明显的缺点，即串联谐振频率(Fr)、谐振电阻(Rr)和静态电容(Co)值不能通过一次测试精确得到，被测器件必须测两次，即装上和不装负载电容进行测试，这样所有参数才能达到一定的精度，但这些测量在做完驱动电平相关性(DLD)和寄生模式测量后非常困难(根据IEC 444-6，DLD和寄生测量两者都是基于串行测量而不是负载测量的)。

　　物理负载电容法的问题是，如果我们更深入地看一下它的“优点”就会问，如果它足以进行精确测量，那为什么还要查负载电容表呢?答案显而易见：这个方法还不够好，但因为看起来没有其它更好的方法，所以我们只能接受它。

　　该方法之所以难于达到所需的精确度是因为：

　　·寄生分量(CX和CY)对精度的影响很大，并且很难补偿。

　　·IEC 标准定义了一个具有最小寄生分量(CX和CY)的“理想”测试夹具，但“理想”测试夹具不适用于大批量自动测量，所以“最小寄生”很难得到。由于寄生分量过大，“理想”测试夹具中可变负载电容会危及夹具的“理想”状态。·许多工程师作了很多努力试图补偿CX和CY以达到一个可接受的水平，但一切努力都无果而终。

　　·更深入地看一下问题的实质会发现，寄生分量并不限于CX和CY，它可能包括具有LX和LY等的整个电路，这就是为什么我们使用的表也将频率列为一个变量。

　　该方法主要技术难点在于，有关校正物理负载电容以及在晶振与电容结合处补偿寄生电容和电感的技术问题仍然有很大部分没有解决。

　　直接阻抗法

　　从电路应用的观点看，如果要求加上指定负载电容后达到负载谐振频率，意味着晶振必须在规定的负载谐振频率处表现为一个电感，即被测器件阻抗=-负载电容阻抗。

　　这是一个基本要求，只要有可能晶振应在完全符合这一要求的条件下进行测试，而不应有任何估计，直接阻抗方法就是基于这一基本原则。直接阻抗法的测试设置非常简单，如图4所示：

　　·将被测器件放入π型网络测试前端。

　　·使用与IEC444测量Co、Fr和Rr相同的硬件配置。

　　·将频率综合仪的频率反复搜索直到被测器件阻抗=-负载电容阻抗。

　　·根据FL、Fr和Co计算其它动态参数L1和C1。

　　这种方法的主要优点是在最终使用的负载电容条件下测量晶振，没有太多估计，因此就算晶振是非线性也不会有什么问题。

　　另外即使不知道负载电容也不必校正CX和CY(或者LX、LY等)，它能够保证精度和再现性，不仅仅只是可重复性。同时Fr、Fs、FL、Rr和Rs全部一次测量完，使DLD和寄生响应测量更容易更精确。