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振荡器电路的测试是最重要的程序

来源：http://yijindz.com 作者：亿金电子 2023年06月14

振荡器电路的测试是最重要的程序，许多工程师在设计振荡器电路时不会花太多心思在石英晶振上。对他们来说，这是一个标准功能，无论如何都可以工作。事实上，事情并没有那么简单。
振荡器电路设置应用的频率，并要求石英晶体与其其他组件之间仔细匹配。否则，生成频率的精度会受到影响，应用甚至可能在现场失败。资料下载
我们Jauch想要放过我们的客户这样的问题。因此，我们对客户的振荡器进行详细分析电路，旨在实现晶体和电路之间的最佳匹配。以下在这些所谓的“OSF测试”过程中检查三个参数：
1）频率精度
2）振荡安全系数
3）驱动级别
频率精度
振荡器电路的测试是最重要的程序，振荡器电路的主要任务是在整个应用期间和所有环境条件下产生稳定准确的频率。为此，总负载电容（CL）的振荡器电路必须尽可能接近标称负载电容（标称CL）的晶体或理想匹配它。
因此，电路分析的第一步是确定总负载电容（CL），石英晶体在其两个末端“看到”。由于与电路的任何直接接触都会伪造测量结果，因此使用放置在电路上方一小处的近场探头进行无接触测量。然后将晶体焊接出电路，并用晶体网络分析仪在标称C下测量L.
总 C 的偏差越大L从标称 CL的晶体，频率偏差越大。但是，通过检查分析仪中的晶体，可以确定需要哪些校正来提高电路的频率精度。
振荡安全系数（OSF）
第二步，振荡检查振荡器电路的安全性。该术语描述电路的能够在所有可以想象的环境中快速可靠地启动条件。因此，分析的重点是电路。
如图1所示，电路中内置了一个新的附加电阻（R Pot），与石英串联。然后逐步增加R电位器的电阻，直到振荡停止。该方法模拟“最坏情况石英”，并揭示特定振荡器电路中石英的最大允许阻抗。
以这种方式确定的最大阻抗与石英晶振的ESR，最大值之比最终产生振荡安全系数（OSF）。
对于MHz晶体（AT-Cut），大于5的OSF被认为足以满足大多数标准应用的需求。对于与安全相关的应用，例如汽车行业或医疗技术中的应用，通常需要大于 10 的 OSF。
对于KHz晶体，OSF值在3到5之间必须已经被评为良好，大于5的值必须被评为非常好，因为这些电路的设计功耗非常低。
驱动器级别

振荡器电路的测试是最重要的程序，为了防止石英过载，确定作用于石英的功率。为此，第一步是使用HF电流钳测量流过石英的电流强度（图2）。石英的“驱动电平”是根据该测量结果和已经确定的电路参数计算得出的。驱动电平不得超过石英数据表中指定的最大值。
超过最大驱动级别可能会导致频率偏差，或者在最坏的情况下，甚至导致调整振荡器电路
通过所有三项测试的振荡器电路可以放心地集成到预期的应用中。但是，如果测试显示缺陷，则必须调整电路。例如，如果频率精度存在问题，电路中负载电容器的变化可以减小电路C之间的差异L和标称 CL的石英晶体，从而提高频率精度。有时还需要用另一种类型替换最初安装的晶体。

电路的任何变化都意味着此处列出的所有测试必须再次进行。这使得搜索石英和电路之间的完美匹配需要修补的工作几个小时。由于组件尺寸小，大部分工作是在显微镜下完成。
完成 OSF 测试后， Jauch为客户提供详细的测试报告。此报告包含所有重要的测量值，如果需要，还包含清晰的调整电路的建议。这样，任何问题往往都是在批量生产开始之前检测并避免。

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