菜鳥零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)晶振知識

     
     電子數(shù)碼產(chǎn)品的發(fā)展在最近的幾年突飛猛進(jìn)，特別是電腦周邊產(chǎn)品，任何一款電腦周邊的產(chǎn)品數(shù)量都可以按億來計(jì)算相同一個(gè)道理。任何一款電腦周邊的數(shù)碼產(chǎn)品都離不開晶振，所有數(shù)字?jǐn)?shù)碼產(chǎn)品都需要使用晶振，晶振的每年的出貨量驚人。有石英晶振和貼片晶振即SMD晶振，是采用表面貼裝技術(shù)制造封裝的微小型化無插腳晶體振蕩器，具有體積小，焊接方便，效率高等特點(diǎn)，在電子消費(fèi)產(chǎn)品中十分常見。
     貼片晶振是表貼式的石英晶體，它是一種無突出引腳的的晶體振蕩器,能提供高精度振蕩。常用于精尖端電子產(chǎn)品上，另外貼片晶振的體積要比直插的晶振體積小很多，于是工藝程度相對復(fù)雜很多。因?yàn)槠湫螤钏瀑N片于是被稱作貼片晶振，體積小，形似貼片就是它最顯著的特點(diǎn)。它的頻率穩(wěn)定度相對于其他的晶振更為穩(wěn)定，它被應(yīng)用在手機(jī)，電腦，數(shù)碼相機(jī)，MP3等方面，在這些產(chǎn)品起著不可替代的作用，現(xiàn)在市面上的貼片晶振型號主要分為5070，6035，5032，4025，3225，2520，1510這七種。最常用的是6035 ，5032，其余的都比較少見。
    在晶振的使用中，總會遇到這樣或者那樣的煩惱與事情，我司整理出資料供參考，一共有九點(diǎn)。
1、總頻差：在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的石英晶體振蕩器頻率與給定標(biāo)稱頻率的最大偏差。總頻差包括頻率溫度穩(wěn)定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負(fù)載特性等共同造成的最大頻差。一般只在對短期頻率穩(wěn)定度關(guān)心，而對其他頻率穩(wěn)定度指標(biāo)不嚴(yán)格要求的場合采用。例如：精密制導(dǎo)雷達(dá)。
2、頻率穩(wěn)定度：任何晶振，頻率不穩(wěn)定是絕對的，程度不同而已。一個(gè)晶振的輸出頻率隨時(shí)間變化的曲線。曲線中表現(xiàn)出頻率不穩(wěn)定的三種因素：老化、飄移和短穩(wěn)。
3、開機(jī)特性（頻率穩(wěn)定預(yù)熱時(shí)間）：指開機(jī)后一段時(shí)間(如5 分鐘)的頻率到開機(jī)后另一段時(shí)間(如1 小時(shí))的頻率的變化率。表示了晶振達(dá)到穩(wěn)定的速度。這指標(biāo)對經(jīng)常開關(guān)的儀器如頻率計(jì)等很有用。
4、頻率老化率：在恒定的環(huán)境條件下測量振蕩器頻率時(shí)，振蕩器頻率和時(shí)間之間的關(guān)系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的，因此，其頻率偏移的速率叫老化率，可用規(guī)定時(shí)限后的最大變化率（如±10ppb/天，加電72 小時(shí)后），或規(guī)定的時(shí)限內(nèi)最大的總頻率變化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））來表示。
5、晶體老化是因?yàn)樵谏a(chǎn)晶體的時(shí)候存在應(yīng)力、污染物、殘留氣體、結(jié)構(gòu)工藝缺陷等問題。應(yīng)力要經(jīng)過一段時(shí)間的變化才能穩(wěn)定，一種叫“應(yīng)力補(bǔ)償”的晶體切割方法（SC 切割法）使晶體有較好的特性。
6、短穩(wěn)：短期穩(wěn)定度，觀察的時(shí)間為1 毫秒、10 毫秒、100 毫秒、1 秒、10 秒。晶振的輸出頻率受到內(nèi)部電路的影響(晶體的Q 值、元器件的噪音、電路的穩(wěn)定性、工作狀態(tài)等)而產(chǎn)生頻譜很寬的不穩(wěn)定。測量一連串的頻率值后，用阿倫方程計(jì)算。相位噪音也同樣可以反映短穩(wěn)的情況(要有專用儀器測量)。
7、重現(xiàn)性：定義：晶振經(jīng)長時(shí)間工作穩(wěn)定后關(guān)機(jī)，停機(jī)一段時(shí)間t1(如24 小時(shí))，開機(jī)一段時(shí)間t2(如4 小時(shí))，測得頻率f1，再停機(jī)同一段時(shí)間t1，再開機(jī)同一段時(shí)間t2，測得頻率f2。重現(xiàn)性=(f2-f1)/f2。
8、頻率壓控范圍：將頻率控制電壓從基準(zhǔn)電壓調(diào)到規(guī)定的終點(diǎn)電壓，晶體振蕩器頻率的最小峰值改變量。
9、頻率壓控線性：與理想（直線）函數(shù)相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分?jǐn)?shù)表示整個(gè)范圍頻偏的可容許非線性度。
    有許多時(shí)候，客戶要求選樣或者測樣，本來我司給到的晶振值就是按照客戶要求，并且經(jīng)過測試儀器所檢測過。下面由晶振廠家來介紹下貼片晶振的測試方法（晶振測試儀）
我司晶振測量儀產(chǎn)品簡介：
一、CX-117A是高性價(jià)比的晶振測試系統(tǒng)，采用微處理器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能化測量。本系列儀器采用倒數(shù)計(jì)數(shù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)等精度測量。它測量精度高，靈敏度高，速度快，閘門時(shí)間可選；具有頻率測量、周期測量、PPM測量、分檔測量、上下限測量、累加計(jì)數(shù)等功能；中心頻率（標(biāo)稱頻率）F0、分檔值Pr1 ～Pr8 (ppm) 、上限頻率FU 、下限頻率FL可任意設(shè)定并能存儲。該機(jī)前置電路有低通濾波器、衰減器等。特別適合晶體行業(yè)、郵電、通信、廣播電視、學(xué)校、研究所及工礦企業(yè)的生產(chǎn)和科研之用。。 
具有PPM測量功能，預(yù)置頻率F0可任意設(shè)置。該功能特別適合于晶體振動器生產(chǎn)企業(yè)，測試結(jié)果顯示直觀。
主要功能：頻率測量，PPM測量，周期測量，數(shù)據(jù)累計(jì) ，功能設(shè)定
二、主要技術(shù)指標(biāo)：
頻率測量范圍： 0.1Hz — 100MHz
頻率測量靈敏度：30mv 
PPm測量：3KHz — 100MHz
PPm測量精度：≤1 PPm （1×10-6）
（可擴(kuò)展0.1PPm ， 0.01 PPm）
中心頻率：0 Hz — 100 MHz任意設(shè)定
誤差設(shè)置范圍設(shè)定：± 1 — ± 999 PPm任意設(shè)定。
閘門設(shè)置：四檔 ，0.01s、 0.1s、1s三檔固定，
1檔閘門1ms — 10s可設(shè)，
每1mS為一階梯任意設(shè)定。
周期測量范圍：100 ms — 10 s
晶振穩(wěn)定性：5 ×10-7 / 日
（可選 1 ×10-7/ 日，1 ×10-8 / 日）
時(shí)基頻率：OCXO--10MC

三、特點(diǎn)：
微機(jī)控制，可編程器件開發(fā)， 模塊化設(shè)計(jì)
100MHz同步等精度測量方式
SMT貼裝生產(chǎn)、工藝，全新小型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
9位LED顯示 
PPm提示功能

四、可選配：
晶體測量匹配器：32.768KHz-20MHz 、20MHz-40MHz ,
40MHz-65MHz、65MHz-100MHz .
晶體振蕩器測試座： 有貼片和插件2種可選，貼片測試座需要安裝在插件測試座上方能使用。