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H-9200B

H-9200B

H-9200A 晶体振荡器高低温测试系统主要用来对晶体振荡器在不同温度点下的各项性能参数如频率(Fr)、电流(I)、上升时间(Tr)、下降时间(Tf),占空比(DC)等进行测量。基于 Windows操作系统的控制软件,通过以太网接口控制程控电源、频率计、DMM、示波器等仪表,来实现自动控制测量过程。测量完成后,软件可以根据设定的合格范围来判断产品是否合格,并可以绘制晶体谐振器的频率/温度拟合曲线。

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H-9200A 晶体振荡器高低温测试系统主要用来对晶体振荡器在不同温度点下的各项性能参数如频率(Fr)、电流(I)、上升时间(Tr)、下降时间(Tf),占空比(DC)等进行测量。基于 Windows操作系统的控制软件,通过以太网接口控制程控电源、频率计、DMM、示波器等仪表,来实现自动控制测量过程。测量完成后,软件可以根据设定的合格范围来判断产品是否合格,并可以绘制晶体谐振器的频率/温度拟合曲线。

石英晶体谐振器基本原理

石英晶体振荡器简称晶振, 是将石英晶体和内置的芯片电路组装在一起构成振荡电路,石英晶体振荡器属于有源器件,需要施加 Vcc 供电电压才能工作,根据负载类型不同,其波形输出有方波、正弦波等。晶体振荡器可以分普通振荡器(Oscillator),压控振荡器(VCXO),温补晶振(TCXO),恒温晶振(OCXO)等,负载类型主要为 CMOS,TTL,HCMOS,PECL,LVDS 等等。典型的 CMOS 石英晶振振荡电路见下图:

采用一个 CMOS 反相器来做放大器,R1 为反馈电阻,使反相器在振荡初始时处于线性工作区。石英晶体与两个电容构成 PI 网络形式的带通滤波器,在谐振频率上提供 180°移相所需的增益。


晶体的主要参数介绍如下

Fr:晶振在固定 Vcc 和 Vco 电压下的输出频率;

I:晶体振荡器的工作电流,单位一般为 mA;

Tr:输出波形的上升时间,一般选取波形幅度的 10%到 90%之间上升沿的时间段; Tf: 输出波形的下降时间,一般选取波形幅度的 90%到 10%之间下降沿的时间段; DC: 输出波形的占空比;

VH:逻辑高电平

VL:逻辑低电平

F@V:在特性 Vcc 及 Vco 电压下的晶振输出频率;

High Pul:VCXO 晶振在最大 Vco(压控电压)下的频率; Low pull:VCXO 晶振在最小 Vco (压控电压) 下的频率;


石英晶体振荡器,因为其内部的晶体谐振器晶片的谐振频率在温度发生变化时,其谐振频率保持稳定。石英晶体谐振器的温度特性与晶片的切角有关系。对于 AT 切的石英晶体谐振器,其组成的晶体振荡频率随温度的变化△f 和温度 T 页是一个 3 次函数关系。 晶体振荡器的频率和温度关系符合同样的函数关系。


石英晶体谐振器测量原理

石英晶体振荡器的测试需要 Vcc 直流电源给晶体振荡器供电,同时还需要一路 Vco 电源接到晶体谐振器压控(或使能)端子,对于某些晶体振荡器,通过 Vco 通电或断电来控制振荡器的频率输出。而对于压控振荡器(VCXO),Vco 管脚电压改变,VCXO 的输出频率也随着改变。测量晶振时,晶体振荡器的输出端必须接相应的负载,波形参数的测量也必须在晶体振荡器带负载的状态下进行。晶体振荡器典型的测试电路如下图:

上图的负载类型是 CMOS 15pF,晶体振荡器的输出端子接 15pF 负载,其信号输出分成两路,一路去频率计数器测量频率,另外一路连接到示波器测量波形参数。


典型的 CMOS 输出波形及定义见下图:


图中的 Tr 即输出波形的上升时间,Tf 是波形的下降时间,VOH 是高电平,VOL 是低电平,Period是波形的周期,On Time/Period 的比值是波形在 50%幅度时的占空比。


系统构成及功能

H-9200B 晶体振荡器器高低温测试系统主要有精密高低温箱、程控电源、频率计、示波器、数字万用表、专用测试头、温测盘及控制软件功构成。

精密高低温箱提供全温度范围-55℃~125℃的温度环境,待测产品摆放到温测盘上,放入到精密温箱内部;两个程控那个电源,一路给产品提供 Vcc 电压,另外一个提供 Vco 电压给待测晶振;数字万用表用来测量晶体振荡器的工作电流;频率计用来测量晶振的输出频率;示波器用来测量 Tr、Tf 等波形参数;控制软件用来建立测试文档,控制温箱的升温/降温以及各个测量仪器进行测量,并进行数据处理和绘制晶振的频率/温度拟合曲线。


技术指标

● 频率测量范围:10KHz-650MHz;

● 频率精度:+/-1ppm (典型值);

● 电流分辨率:+/-0.5mA

● 测量通道:双通道;

● 晶振种类:可测量晶体振荡器,VCXO,TCXO 等;

● 负载类型:CMOS,TTL,PECL,LVDS,HCSL,ECL 等;

● 测量参数:Fr. I, Tr, Tf, DC, VH,VL, T, Linearity, F@V, Vpp 等等

● 测试能力:每次可以放置 4 个测试盘,最多可以测量 512 颗标准 SMD 晶振

● 温测盘:对于标准封装DIP 全尺寸半尺寸晶振, 50 颗/盘;对于标准 SMD 封装的晶体,128 颗/盘;

● 温测盘类型:可选 DIP50,7.0x.5.0, 5.0x3.2, 3.2x2.5,2.5x2.0,TXO500,QT88 等等

● 软件控制:基于 Windows 操作系统,升温/降温/测量全自动完成;

● 测量结果:测量结果可以打印输出,并能自动绘制晶体的频率/温度拟合曲线;

● 温度范围:-55℃ ~ 125℃;

● 温度稳定度:+/-0.1℃;

● 温度分辨率:+/-0.01℃;

● 制冷方式:双级压缩机制冷;

● 温度传感器:双传感器测量,一个测量工作温度,一个用于过温保护;

● 监控功能:温箱能测量、监控两台压缩机的工作电流,并将电流值实时显示在温箱显示屏上,具有过流自动保护功能;

● 保护功能:温箱能实时测量监控两台压缩机的管路温度,并将温度值实时显示在温箱显示屏上,具有过温自动保护功能;


上一个:
   

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可靠性