石英晶體串聯(lián)諧振頻率測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石英晶體電參數(shù)測試領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種石英晶體諧振頻率測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石英晶體諧振器(以下簡稱石英晶體)是一種廣泛應(yīng)用于通信、計算機(jī)、電子儀表、家用電器等各個領(lǐng)域的元件。石英晶體具有頻率穩(wěn)定性好、品質(zhì)因數(shù)高、成本低等優(yōu)點。隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，尤其是數(shù)字電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，石英晶體的市場需求快速增長，石英晶體生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅速。石英晶體串聯(lián)諧振頻率是石英晶體最重要的電參數(shù)，石英晶體的很多其它電參數(shù)(例如動態(tài)電容、動態(tài)電感等)均是基于串聯(lián)諧振頻率的值而測得的。
[0003]因此需要一種有效、準(zhǔn)確的石英晶體串聯(lián)諧振頻率測試方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種石英晶體串聯(lián)諧振頻率測試方法，該方法包括:將具有相同預(yù)定頻率的第一正弦信號和第二正弦信號分別施加到31網(wǎng)絡(luò)和平衡電阻器，其中，31網(wǎng)絡(luò)連接到石英晶體的兩端；使得第一正弦信號的相位比第二正弦信號的相位超前第一預(yù)定角度，第一正弦信號和第二正弦信號的輸出頻率按照預(yù)定頻距從低到高同步變化，檢測31網(wǎng)絡(luò)輸出端的第一輸出信號的相位和平衡電阻器輸出端的第二輸出信號的相位，當(dāng)?shù)谝惠敵鲂盘柡偷诙敵鲂盘栔g的相位差為零時，此時第一正弦信號和第二正弦信號的頻率為石英晶體的第一預(yù)定角度頻率；使得第一正弦信號的相位比第二正弦信號的相位落后第二預(yù)定角度，第一正弦信號和第二正弦信號的輸出頻率按照預(yù)定頻距從低到高同步變化，檢測π網(wǎng)絡(luò)輸出端的第一輸出信號的相位和平衡電阻器輸出端的第二輸出信號的相位，當(dāng)?shù)谝惠敵鲂盘柡偷诙敵鲂盘栔g的相位差為零時，此時第一正弦信號和第二正弦信號的頻率為石英晶體的第二預(yù)定角度頻率；根據(jù)石英晶體的第一預(yù)定角度頻率和第二預(yù)定角度頻率計算石英晶體串聯(lián)諧振頻率。
[0005]第二預(yù)定角度可與第一預(yù)定角度在絕對值上相等。
[0006]石英晶體串聯(lián)諧振頻率可等于第一預(yù)定角度頻率和第二預(yù)定角度頻率的平均值。
[0007]第一預(yù)定角度可在30° -60°的范圍內(nèi)，第二預(yù)定角度可在30° -60°的范圍內(nèi)。
[0008]第一預(yù)定角度可為45°，第二預(yù)定角度可為45°。
[0009]Ji網(wǎng)絡(luò)可包括:第一電阻器，第一正弦信號施加到第一電阻器；第二電阻器，與第一電阻器并聯(lián)；第三電阻器，連接在第一電阻器和第二電阻器之間；第四電阻器，與第二電阻器并聯(lián)；第五電阻器，與第四電阻器并聯(lián)；第六電阻器，連接在第四電阻器和第五電阻器之間，
[0010]石英晶體可連接在第二電阻器和第三電阻器之間的節(jié)點與第四電阻器和第六電阻器之間的節(jié)點之間，第五電阻器和第六電阻器之間的節(jié)點可作為π網(wǎng)絡(luò)輸出端。
[0011]可通過多通道直接數(shù)字頻率合成器來產(chǎn)生同頻且彼此相位差可變的第一正弦信號和第二正弦信號。
【附圖說明】
[0012]通過結(jié)合附圖，從下面的實施例的描述中，本發(fā)明這些和/或其它方面及優(yōu)點將會變得清楚，并且更易于理解，其中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的石英晶體串聯(lián)諧振頻率測試原理框圖；
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明的石英晶體串聯(lián)諧振頻率測試方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的石英晶體串聯(lián)諧振頻率測試原理框圖。
[0017]參照圖1，Y為被測石英晶體，VsinJPV _是兩個同頻正弦信號源，能夠輸出具有預(yù)定頻率的正弦信號。石英晶體Y插入到31網(wǎng)絡(luò)中，31網(wǎng)絡(luò)連接到石英晶體Y的兩端。第一正弦信號源Vsinl將第一正弦信號S1施加到31網(wǎng)絡(luò)。R7是平衡電阻器，第二正弦信號源Vsin2將第二正弦信號S2施加到平衡電阻器R 7。第一正弦信號S1和第二正弦信號S2同頻，第一正弦信號SjP第二正弦信號S 2之間的相位關(guān)系可以根據(jù)需要被設(shè)定。
[0018]第一正弦信號源Vsinl和第二正弦信號源V sin2可以是多通道直接數(shù)字頻率合成器(DDS)的不同輸出端口。多通道直接數(shù)字頻率合成器可產(chǎn)生同頻且彼此相位差可變的多路正弦信號，多路正弦信號之間的相位可根據(jù)需要被設(shè)定。
[0019]矢量電壓表用于測試網(wǎng)絡(luò)輸出端的輸出信號和平衡電阻器&輸出端的輸出信號之間的零相位。
[0020]Ji網(wǎng)絡(luò)可以是純阻抗網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)可包括:第一電阻器R1，連接到第一正弦信號源Vsinl;第二電阻器R 2，與第一電阻器R1并聯(lián)；第三電阻器R 3，連接在第一電阻器R1和第二電阻器R2之間；第四電阻器R 4，與第二電阻器R2并聯(lián)；第五電阻器R 5，與第四電阻器&并聯(lián)；第六電阻器R6，連接在第四電阻器R4和第五電阻器R5之間。石英晶體連接在第二電阻器民和第三電阻器R3之間的節(jié)點與第四電阻器R4和第六電阻器R6之間的節(jié)點之間。第五電阻器R5和第六電阻器R6之間的節(jié)點可作為π網(wǎng)絡(luò)輸出端。電阻器R1、R2、R3以及電阻器R4、R5、R6構(gòu)成兩個對稱π型電阻網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)輸出端的輸出信號，是矢量電壓信號。JT網(wǎng)絡(luò)輸出端的輸出信號V1輸入到矢量電壓表。
[0021]例如，第一電阻器至第六電阻器的各個電阻值為R1= R5= 159Ω，R2= R4 =14.2Ω，R3= R6= 66.2Ω。
[0022]平衡電阻器R7的輸出端的輸出信號V 2輸入到矢量電壓表。例如，R7 =1000 Ω (1ΚΩ) O
[0023]下面描述石英晶體串聯(lián)諧振頻率測試原理。
[0024]首先將石英晶體Y接入網(wǎng)絡(luò)，第一正弦信號源Vsinl和第二正弦信號源V _可分別輸出同頻的第一正弦信號Sjp第二正弦信號s2。
[0025]第一正弦信號S1和第二正弦信號S2之間的相位關(guān)系如下:首先使得第一正弦信號S1的相位比第二正弦信號S2的相位超前第一預(yù)定角度(第一預(yù)定角度可以在30° -60°的范圍內(nèi)，優(yōu)選為45° )，然后保持第一正弦信號SjP第二正弦信號S 2的頻率相同，相位關(guān)系不變，輸出頻率按照預(yù)定頻距從低到高同步變化，并分別激勵π網(wǎng)絡(luò)和平衡電阻器R7，矢量電壓表同步測試π網(wǎng)絡(luò)輸出端的輸出信號％的相位和平衡電阻器R7輸出端的輸出信號V2的相位，當(dāng)輸出信號V和V2之間的相位差為零時，此時第一正弦信號S和第二正弦信號S2的頻率即為石英晶體的第一預(yù)定角度頻率(例如-45°頻率)，記為F -
[0026]接著，使得第一正弦信號S1的相位比第二正弦信號S2的相位落后第二預(yù)定角度，第二預(yù)定角度可與第一預(yù)定角度在絕對值上相等(第二預(yù)定角度可以在30° -60°的范圍內(nèi)，優(yōu)選為45° )，然后保持第一正弦信號S1和第二正弦信號S2的頻率相同，相位關(guān)系不變，輸出頻率按照預(yù)定頻距從低到高同步變化，并分別激勵π網(wǎng)絡(luò)和平衡電阻器R7，矢量電壓表同步測試網(wǎng)絡(luò)輸出端的輸出信號V1的相位和平衡電阻器R7