溫補晶振的精度和穩(wěn)定性測試標準主要包括以下方面:
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頻率精度測試:
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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,一般高質量的溫補晶振頻率精度可達到 ±0.5 ppm 甚至更高。
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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。
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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。
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頻率穩(wěn)定性測試:
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溫度穩(wěn)定性:
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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,但不同型號和應用場景可能會有所不同。在整個工作溫度范圍內,測量晶振在不同溫度點下的頻率輸出。
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溫度頻偏:計算在工作溫度范圍內,晶振輸出頻率的最大偏差。一般來說,優(yōu)質的溫補晶振在溫度變化時,頻率的變化應盡可能小,例如在全溫度范圍內的頻率變化不超過 ±1 ppm。
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短期穩(wěn)定性(日波動):在規(guī)定的預熱時間后(通常為幾小時到幾十小時不等,具體根據晶振的規(guī)格和應用要求確定),在 24 小時內每隔一小時測量一次晶振的頻率,然后根據公式計算日波動。日波動反映了晶振在一天內頻率的變化情況,較小的日波動表示晶振的短期穩(wěn)定性較好。
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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)定性要求更高的應用,可能需要關注更長時間(如 5 年、10 年)內的老化情況。
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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,對于一些對信號質量要求高的應用,如通信系統、雷達等,相位噪聲是一個重要的指標。
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其他測試:
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開機特性:測試晶振在開機后的一段時間內,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)定性要求高的設備非常重要,例如衛(wèi)星通信系統、航空航天設備等。
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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量,因此需要對其進行控制和測試。