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振蕩器電路的測試是最重要的程序

來源：http://www.py519.com 作者：億金電子 2023年06月14

振蕩器電路的測試是最重要的程序，許多工程師在設計振蕩器電路時不會花太多心思在石英晶振上。對他們來說，這是一個標準功能，無論如何都可以工作。事實上，事情并沒有那么簡單。
振蕩器電路設置應用的頻率，并要求石英晶體與其其他組件之間仔細匹配。否則，生成頻率的精度會受到影響，應用甚至可能在現場失敗。資料下載
我們Jauch想要放過我們的客戶這樣的問題。因此，我們對客戶的振蕩器進行詳細分析電路，旨在實現晶體和電路之間的最佳匹配。以下在這些所謂的“OSF測試”過程中檢查三個參數：
1）頻率精度
2）振蕩安全系數
3）驅動級別
頻率精度
振蕩器電路的測試是最重要的程序，振蕩器電路的主要任務是在整個應用期間和所有環境條件下產生穩定準確的頻率。為此，總負載電容（CL）的振蕩器電路必須盡可能接近標稱負載電容（標稱CL）的晶體或理想匹配它。
因此，電路分析的第一步是確定總負載電容（CL），石英晶體在其兩個末端“看到”。由于與電路的任何直接接觸都會偽造測量結果，因此使用放置在電路上方一小處的近場探頭進行無接觸測量。然后將晶體焊接出電路，并用晶體網絡分析儀在標稱C下測量L.
總 C 的偏差越大L從標稱 CL的晶體，頻率偏差越大。但是，通過檢查分析儀中的晶體，可以確定需要哪些校正來提高電路的頻率精度。
振蕩安全系數（OSF）
第二步，振蕩檢查振蕩器電路的安全性。該術語描述電路的能夠在所有可以想象的環境中快速可靠地啟動條件。因此，分析的重點是電路。
如圖1所示，電路中內置了一個新的附加電阻（R Pot），與石英串聯。然后逐步增加R電位器的電阻，直到振蕩停止。該方法模擬“最壞情況石英”，并揭示特定振蕩器電路中石英的最大允許阻抗。
以這種方式確定的最大阻抗與石英晶振的ESR，最大值之比最終產生振蕩安全系數（OSF）。
對于MHz晶體（AT-Cut），大于5的OSF被認為足以滿足大多數標準應用的需求。對于與安全相關的應用，例如汽車行業或醫療技術中的應用，通常需要大于 10 的 OSF。
對于KHz晶體，OSF值在3到5之間必須已經被評為良好，大于5的值必須被評為非常好，因為這些電路的設計功耗非常低。
驅動器級別

振蕩器電路的測試是最重要的程序，為了防止石英過載，確定作用于石英的功率。為此，第一步是使用HF電流鉗測量流過石英的電流強度（圖2）。石英的“驅動電平”是根據該測量結果和已經確定的電路參數計算得出的。驅動電平不得超過石英數據表中指定的最大值。
超過最大驅動級別可能會導致頻率偏差，或者在最壞的情況下，甚至導致調整振蕩器電路
通過所有三項測試的振蕩器電路可以放心地集成到預期的應用中。但是，如果測試顯示缺陷，則必須調整電路。例如，如果頻率精度存在問題，電路中負載電容器的變化可以減小電路C之間的差異L和標稱 CL的石英晶體，從而提高頻率精度。有時還需要用另一種類型替換最初安裝的晶體。

電路的任何變化都意味著此處列出的所有測試必須再次進行。這使得搜索石英和電路之間的完美匹配需要修補的工作幾個小時。由于組件尺寸小，大部分工作是在顯微鏡下完成。
完成 OSF 測試后， Jauch為客戶提供詳細的測試報告。此報告包含所有重要的測量值，如果需要，還包含清晰的調整電路的建議。這樣，任何問題往往都是在批量生產開始之前檢測并避免。

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