[發明專利]一種石英晶體激勵電平跳頻特性判定方法

有效

• 申請號: 201811258154.5
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109307799B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 焦玉民;康焱;朱珠
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 馬驥;南霆

本申請公開了一種石英晶體激勵電平跳頻特性判定方法，石英晶體激勵電平跳頻特性判斷方法包括以下步驟：掃描石英晶體，記錄整個過程中的諧振電阻極大值R_max、諧振電阻極小值R_min、串聯諧振頻率極大值f_max和串聯諧振頻率極小值f_min；根據所述諧振電阻極大值R_max與所述諧振電阻極小值R_min計算獲得激勵電平相關性電阻比參數γ；根據串聯諧振頻率極大值f_max與串聯諧振頻率極小值f_min計算獲得激勵電平相關性頻率允差參數η；判斷激勵電平相關性電阻比參數γ、激勵電平相關性頻率允差參數η與其上限閾值a、b的關系判斷石英晶體是否發生跳頻。本發明判定結果更嚴格、全面、實用性強，與國標規范結果具有一致性。

技術領域

本申請涉及一種電子元件參數測量方法，特別是一種石英晶體激勵電平跳頻特性判定方法。

背景技術

激勵電平相關性(DLD)是指在不同激勵電平下晶體的等效串聯電阻和頻率的變化，“激勵電平”是指石英晶體元件耗散的功率，用激勵功率表征，有時也用激勵電流，激勵電壓表示，常見的晶體參數測試儀激勵功率一般在1μW至10mW范圍內。石英晶體激勵電平相關性特性與材料特性、加工制造等多方面原因有關，但可以明確的是晶體的頻率跳變現象與其激勵電平相關性指標有直接關系，因此可利用石英晶體激勵電平相關性判定或描述晶體跳變特性。在一些要求頻率穩定度高和老化特性好的應用中，尤其是高穩定度的振蕩器應用中不允許有頻率跳變現象存在，因此對晶體激勵電平相關性的計算和跳頻判斷有重要意義。

國際和國內標準(如IEC60444-6)對激勵電平相關性作了較詳細的定義，其推薦的電平相關性實驗方法的局限性在于，它只與低激勵與高激勵下的電阻和頻率變化有關，沒有考慮中間掃描結果，而一些晶體的頻率突變發生在中間激勵電平。比如分別在10μW，10mW激勵下計算相關性符合要求，但在100μW激勵下諧振頻率發生突變，利用上述方法就不能發現，失去了利用相關性指標判定晶體特性或發現晶體性能突變的功能。

發明內容

針對以上問題，本發明提出一種石英晶體激勵電平跳頻特性判定及激勵電平相關性確定方法，所采用的技術方案是：

石英晶體激勵電平跳頻特性判定方法，包括以下步驟：

按照激勵范圍從低到高，再由高到低的順序掃描所述石英晶體，記錄整個過程中的諧振電阻極大值R_max、諧振電阻極小值R_min、串聯諧振頻率極大值f_max和串聯諧振頻率極小值f_min；

根據諧振電阻極大值R_max與諧振電阻極小值R_min計算獲得激勵電平相關性電阻比參數γ，所述激勵電平相關性電阻比參數γ為諧振電阻極大值R_max與諧振電阻極小值R_min的比值；

根據串聯諧振頻率極大值f_max與串聯諧振頻率極小值f_min計算獲得激勵電平相關性頻率允差參數η，所述激勵電平相關性頻率允差參數η為串聯諧振頻率極大值f_max與串聯諧振頻率極小值f_min的差值與串聯諧振頻率極小值f_min的比值；

判斷如果激勵電平相關性電阻比參數γ小于或等于所述激勵電平相關性電阻比參數γ的上限閾值a并且激勵電平相關性頻率允差參數η小于或等于所述激勵電平相關性頻率允差參數η的上限閾值b，則確定石英晶體未發生跳頻。

判斷如果激勵電平相關性電阻比參數γ大于所述激勵電平相關性電阻比參數γ的上限閾值a或者激勵電平相關性頻率允差參數η大于所述激勵電平相關性頻率允差參數η的上限閾值b，則確定石英晶體發生跳頻。