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溫補晶振的精度和穩(wěn)定性測試標準是什么?

發(fā)布時間:2024-10-11   點擊量:153

溫補晶振的精度和穩(wěn)定性測試標準主要包括以下方面:

  1. 頻率精度測試
    • 標稱頻率偏差:在標準電源電壓、標準負載電容阻抗、參考溫度(一般為 25°C)等條件不變的情況下,測量晶振的實際輸出頻率與標稱頻率之間的偏差。該偏差通常用百萬分之幾(ppm)來表示,一般高質(zhì)量的溫補晶振頻率精度可達到 ±0.5 ppm 甚至更高。
    • 電壓變化影響:改變溫補晶振的供電電壓,在不同的電壓值下測量晶振的頻率變化。例如,測試在供電電壓波動 ±5%、±10% 等情況下,晶振頻率的偏差范圍,以評估其對電壓變化的耐受能力。
    • 負載變化影響:在不同的負載條件下,如改變負載電容或負載電阻,測量晶振的頻率變化。這是為了檢驗晶振在實際電路中,當負載情況發(fā)生變化時,其頻率輸出的穩(wěn)定性。
  2. 頻率穩(wěn)定性測試
    • 溫度穩(wěn)定性
      • 工作溫度范圍:確定溫補晶振能夠正常工作的溫度范圍,常見的為 - 40°C 至 +85°C,但不同型號和應(yīng)用場景可能會有所不同。在整個工作溫度范圍內(nèi),測量晶振在不同溫度點下的頻率輸出。
      • 溫度頻偏:計算在工作溫度范圍內(nèi),晶振輸出頻率的最大偏差。一般來說,優(yōu)質(zhì)的溫補晶振在溫度變化時,頻率的變化應(yīng)盡可能小,例如在全溫度范圍內(nèi)的頻率變化不超過 ±1 ppm。
    • 短期穩(wěn)定性(日波動):在規(guī)定的預(yù)熱時間后(通常為幾小時到幾十小時不等,具體根據(jù)晶振的規(guī)格和應(yīng)用要求確定),在 24 小時內(nèi)每隔一小時測量一次晶振的頻率,然后根據(jù)公式計算日波動。日波動反映了晶振在一天內(nèi)頻率的變化情況,較小的日波動表示晶振的短期穩(wěn)定性較好。
    • 長期穩(wěn)定性(老化率):在常溫(25°C)條件下,持續(xù)監(jiān)測晶振的頻率輸出隨時間的變化。通常以每年的 ppm 變化來表示老化率,優(yōu)質(zhì)的溫補晶振老化率低于 ±1 ppm / 年。不過,對于一些對長期穩(wěn)定性要求更高的應(yīng)用,可能需要關(guān)注更長時間(如 5 年、10 年)內(nèi)的老化情況。
  3. 相位噪聲測試:相位噪聲是短期穩(wěn)定度的頻域度量,用單邊帶噪聲與載波噪聲之比來表示。它反映了晶振輸出信號的頻率純凈度,即信號中除了主頻之外的噪聲分量。較低的相位噪聲意味著晶振的輸出信號更加純凈,對于一些對信號質(zhì)量要求高的應(yīng)用,如通信系統(tǒng)、雷達等,相位噪聲是一個重要的指標。
  4. 其他測試
    • 開機特性:測試晶振在開機后的一段時間內(nèi),頻率值的最大變化。這對于一些需要快速啟動且對頻率穩(wěn)定性要求高的設(shè)備非常重要,例如衛(wèi)星通信系統(tǒng)、航空航天設(shè)備等。
    • 諧波測試:測量晶振輸出信號中諧波分量的功率與載波功率之比。諧波分量會影響晶振輸出信號的質(zhì)量,因此需要對其進行控制和測試。
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