[發(fā)明專利]高精度溫度補(bǔ)償晶體振蕩器系統(tǒng)及其操作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210553938.7
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103036505A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何超;王洪斌;崔立志;王一民;陳建松
• 申請（專利權(quán)）人: 同方國芯電子股份有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 唐山永和專利商標(biāo)事務(wù)所 13103
• 代理人: 張云和

1.一種高精度溫度補(bǔ)償晶體振蕩器系統(tǒng)，包括計算機(jī)、電源、溫箱、頻率計、頻標(biāo)、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)顯示單元，其特征在于，所述溫箱內(nèi)部放置有測試控制板；所述計算機(jī)主板插放用于驅(qū)動測試控制板的DIO卡和用于驅(qū)動溫箱、頻率計、電源的GPIB卡；所述頻標(biāo)與頻率計的接口相連；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元通過數(shù)據(jù)傳輸單元與晶體振蕩器內(nèi)部芯片電連接，控制晶體振蕩器內(nèi)部芯片的數(shù)據(jù)寫入和讀出，所述數(shù)據(jù)顯示單元通過頻率計、電源、溫箱顯示數(shù)據(jù)，并將其存儲在計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中。

2.如權(quán)利要求1所述的高精度溫度補(bǔ)償晶體振蕩器的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻標(biāo)為高精度原子頻標(biāo)。

3.如權(quán)利要求1所述的高精度溫度補(bǔ)償晶體振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于外部設(shè)備互聯(lián)的接口擴(kuò)展模塊。

4.一種如權(quán)利要求1所述高精度溫度補(bǔ)償晶體振蕩器系統(tǒng)的操作方法，按下述步驟進(jìn)行：

a.初始值設(shè)置：設(shè)定溫度補(bǔ)償過程中所需要的參數(shù)，包括：標(biāo)稱頻率、頻率溫度穩(wěn)定度、頻率準(zhǔn)確度、溫度范圍、溫箱溫度精度、每個溫度點浸泡時間、電源電壓、五個功能系數(shù)；

b.晶體振蕩器地址位的選取：通過DIO卡選取測試控制板上的晶體振蕩器進(jìn)行測試；

c.晶體線性度的計算：選取溫度范圍內(nèi)兩個溫度點，在每個溫度點浸泡10分鐘，讀取頻率，根據(jù)讀取的數(shù)值計算晶體線性度；

d.晶體振蕩器的頻率溫度穩(wěn)定度計算：設(shè)定晶體振蕩器的標(biāo)稱頻率為F1，在25℃±2℃下的頻率為F2，在-40℃-85℃溫度范圍內(nèi)，選取多個溫度點進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)，所讀取數(shù)據(jù)設(shè)定為F3，頻率溫度穩(wěn)定度計算公式如下：（F3-?F2）/?F1；

e.溫度掃描、數(shù)據(jù)提取過程：設(shè)定溫度范圍內(nèi)的某一個溫度點，進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，在初始值設(shè)置過程時，系統(tǒng)設(shè)置了五個功能系數(shù)，而每個功能系數(shù)又存在一個步長值，數(shù)據(jù)提取的過程中會出現(xiàn)11組數(shù)據(jù)：第一組數(shù)據(jù)取決于初始設(shè)定值；第二組數(shù)據(jù)是設(shè)定其余四個功能系數(shù)不變，第一個功能系數(shù)增加一個步長值，讀取數(shù)據(jù)；第三組數(shù)據(jù)是設(shè)定其余四個功能系數(shù)不變，第一個功能系數(shù)減少一個步長值，讀取數(shù)據(jù)；由此類推，得到其余各組數(shù)據(jù)；

f.數(shù)據(jù)寫入：將步驟e中的11組數(shù)據(jù)在整個溫度范圍內(nèi)擬合成11組五階函數(shù)曲線，基于事件驅(qū)動的軟件運用最小二乘法無限逼近出一條最佳曲線，提取此曲線的各次項系數(shù)，將各次項系數(shù)轉(zhuǎn)換為電壓信號，通過A/D轉(zhuǎn)換器將電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，將數(shù)字量寫入寄存器中，數(shù)字量在芯片寄存器中尋址，得到與其對應(yīng)的補(bǔ)償電壓量，再通過D/A轉(zhuǎn)換形成補(bǔ)償電壓；

g.調(diào)整頻率準(zhǔn)確度：計算機(jī)發(fā)出指令，溫箱運行到25℃±0.3℃，浸泡10分鐘；

h.溫度測試：設(shè)定晶體振蕩器的標(biāo)稱頻率為F1，在-40℃-85℃寬溫度范圍內(nèi)設(shè)置多個溫度點，讀取數(shù)據(jù)F3；選取其中的25℃為參考溫度，讀取數(shù)據(jù)F2；頻率溫度穩(wěn)定度計算公式如下：（F3-?F2）/?F1，提取|（F3-?F2）/?F1|的最大值與0.28ppm比較，大于0.28ppm判定為不合格，小于0.28ppm判定為合格。