6G常用晶体振荡器的处理和测试C5S-19.000-18-3030-R

本篇文章主要提供了与晶体振荡器测试相关的一些常见问题的答案。

1. ESD(静电敏感器件)处理

晶体振荡器是静电敏感器件，避免用手指直接接触端子。必须按照IEC 61340-5-1和EN 100015-1建立的ESD处理规则进行正确的处理，以避免静电损坏内部电路而导致振荡器性能下降。如果没有特别说明，我们的振荡器符合根据IEC 61000-4-2的人体模型(HBM)的要求。

2. 处理

在操作过程中以及手动和自动组装过程中，必须避免过度的机械冲击。如果振荡器无意中被摔落或受到强烈冲击，应验证其电气功能是否仍在规范范围内。

3.电力供应

为避免电势失控，石英晶体振荡器应在所有端子连接正确后才上电。必须避免将“热插入”到已经连接到电源的夹具中，

极性错误或电源电压过高会对振荡器造成永久性损坏。

强烈建议在振荡器的直流电源输入(VCC)端子和接地(GND)端子之间增加一个或两个接线最短的阻塞电容。典型值为10nf (X7R)和100pf (C0G)。µF范围内的额外散装电容器可以插入电路板上的任何位置，良好的工程实践是使用接地和供电电压平面(多层)印刷电路板。

4. 输出功率
a.正弦波输出50 Ω终止

50 Ω终端应直接连接在RF输出端或50 Ω同轴电缆的末端。如果需要多个连接(例如到示波器或功率计和频率计数器)，则应使用50 Ω功率分配器或耦合器。为了精确的幅度测量，必须确保测试仪器的输入阻抗精确地为50 Ω，且驻波比在规定的范围内。对于某些示波器和频率计数器来说，情况并非如此。在这种情况下，应在仪器输入端插入10db衰减器b.单方波(逻辑)输出

i.TTL输出

CL = 5 pF per gate (fan-out). It includes the input capacitance of the probe or oscilloscope
ii.(H)CMOS和LVCMOS输出

CL = 15 pF or 50 pF, depends on the specification. It includes the input capacitance of the probe or oscilloscope
c.两个互补的方波输出

i.PECL输出

ii.LVDS输出

注意：同轴电缆，其端接不以其标称阻抗(通常50 Ω)会造成输出信号的失真和退化，原因有两个
-阻抗失配会产生反射，从而导致波形失真。对方波逻辑输出信号的影响尤其显著。
-非端接同轴电缆对地的输入阻抗约为100pf /米(只要电缆长度比四分之一波长小)。该电容与所连接设备(如测试仪器)的输入电容相连接，产生电容性过载条件，从而使输出电压失真和退化。
5. 电子频率控制(EFC)
为电子频率控制(EFC)提供手段的晶体振荡器必须正确连接，以确保在规定的公差范围内以标称频率运行。在任何情况下都应该避免EFC (VC)输入浮动。
a.外部控制电压
如果EFC输入由外部直流控制电压馈送，则必须注意，通过直接在VC和进口晶体振荡器的接地(GND)端子之间施加控制电压来避免带有直流电源电流的接地回路。
注意:来自EFC电源的噪声可能会降低射频信号的相位噪声和抖动性能。因此，电池或超低噪声直流电源对于精确的相位噪声和抖动测量是必要的。为避免噪音进入EFC端口，EFC引脚不应保持浮动打开状态。
b.外部电位器
如果外部电位器用于频率控制，其电阻应低于EFC (VC)输入的输入阻抗至少五倍。
某些振荡器(TCXO和OCXO)提供单独的参考电压输出(VREF)端子，用于提供频率控制电位器。该参考电压具有低噪声，并且在制造过程中的温度补偿过程中考虑了其对温度的稳定性。连接方案如下所示：

电位器POT应该是低噪声(金属陶瓷或金属薄膜)类型，其电阻值必须选择这样，即不超过VREF输出的最大允许电流损耗。10 kΩ在大多数情况下是合适的，强烈建议在VC输入处附加滤波。
6. 温度下频率稳定性测试
重要的定义
工作温度范围:振荡器保持规格的温度范围。

可工作温度范围:振荡器仍可工作的温度范围，但可能超过某些参数。

• 频率对温度稳定性：在额定电压和负载条件下，在工作温度范围内振荡器频率的最大偏差，没有隐含参考，其他条件不变。
f-T stability = ±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)
初始频率-温度精度:振荡器频率的最大偏差是指在标称电源和负载条件下，在工作温度范围内的标称频率，其他条件不变。

f-T accuracy = ± MAX[δfmax,δfmin],

where δfmax = |(fmax-fnom)/fnom|

δfmin = |(fmin-fnom)/fnom|