SJ Z 9155.1-1987 石英晶体振荡元件 第一部分:综合性资料、试验条件和试验方法.pdf
《SJ Z 9155.1-1987 石英晶体振荡元件 第一部分:综合性资料、试验条件和试验方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SJ Z 9155.1-1987 石英晶体振荡元件 第一部分:综合性资料、试验条件和试验方法.pdf(63页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、中华人民共和国电子工业性部标准石英晶体振荡器Quartz cr)stal controlled oscillators Part 1 General information, test conditions and methods 第1章综合性资料1范SJjZ 9155.1一盯IEC 679 1 0980: 含IEC679 1 第-次修改1985)本标准适用于电子技术中常用的,市场上作为独立部件出售的石英晶体。本标准应与SJjZ9001 87 (IEC 68)标准基础环境试验程序结合起来使用。本才示准所给出的综合性资料及试验方法对于各种类型石英晶体振荡器都是通用的。一种试验的适用性及具体要求由
2、于和振荡器具体型号有关,应该在有关的详细规范中给出。若一方面本标准有要求,另一方面详细规范也有要求,两者不一致而有抵触时,应以后者为准。2 目的为了评定石英晶体振蔼器在机械、电气及耐气候等方面的性能绍几种试验方法并提供石英晶体振荡器使用与维护方面的3国用。S术义膏packaged crystal osci11ator (PXO) 若干统一条件,介的,本上由所用晶体元件确定的晶。3.2 泛音晶是一种overtone crystal oscillator 晶体元件设计工作在特定泛音振动模上的晶体振3.3 晶体切型crystal cut 中华人电1988-01 1 。SJjZ 9155.1 87 晶
3、片相对于晶体结的方位。注:之所以包店淡忘义,是因古可f良*f也确定12荡择岛体的切型,从而黑体频率温度恃性也就确定了。选定居体切型就等于确定了振荡器的某些特性,因而振荡器这些属性在详细规范中可不另列出。3.4 压控晶体振荡器voltage controlled crystall osci11ator (VCXO) 是一种用控制电压能使频一定规作偏移或调制的晶体振。3.5 温度补偿晶体振荡器temperature compensated crystal osillator (TCXO) 一种在振荡器内带有补偿系统以减小温度引起频率变化的嗣同If肌倒叩。3.6 挝温晶体振萄器OVen contro
4、lled crystal osci1lator (OCXO) 是由种至少能控制晶体元仲温度如用恒温器基本保持恒定的晶体振荡器。这种恒工作状态能够保证OCX。在整个工作温度范围内振荡频率保持稳定,因此这种振荡器的频率性与晶体元件的频率温度哼性的依赖夫系很小。注:为了简明起见,本标准使用电子工业中广泛采冷的谊温藩(Oven)一词来表示种靠某些控温1器件如热动开关或比例j仅反馈控制电川等)来保持南部温度稳定的结束箱体。3.7 标称频率nominal frequency 在规定条件下工作时振荡榕的给。3.8 频率允许偏差frequency tolerance 在规定条件下工作时,振荡器频率相对于规定标
5、称值的。注:频率允许偏差遣常是要对规定的不同外界影响电气的或环境的)分别绘出。如果采用这种分别给出方法的话,就必须规定宾它各工作参数的数值,还要规定给定变量的变化范围。也就是说频率允许偏差分下列几种:a)假定其宫条件保持不变,由于振荡吉普运用在给定温度范围引起的恫A!I-r喜事情凰凰叫剧中阳嗣肉。的假定其它条件持不交,立于电源电压在给定范围变化引起的相对于规定电。)假定其它条件保持不变,由于老化引起的振荡苦苦频率相对于初如频率的偏离。d)假定其它条件不变,由于负载阻扰在给定rr:rnl内变化寻等等。, 有些场合,可以规定在给定寿命期3.9 频率偏置frequency offset 总频率允许偏
6、差。为了使振荡器频率在整个工作条件范围内的偏,在特定工试, 加在振荡。可E可负。举例,1) 定的老化方向和老化率是已知的,如+1x10-aj周,那么在装好振置等于-2.5xl0-7就能保证在正常运行-年期间内振荡器离标称偏。2) (兑圈。*为简洁起见,本条目中局通用缩写,诸如VCXO,在本标准其官地方也经常使用。仿此,振荡器代替。一词用2 SJjZ 9155.1一盯如一2. 5.C和33i卒漏置为庭关系曲线F i标、偏置时频率温度关系曲线F r、Jr飞、J鉴相器积分器2x 习S, x-y记录仪圈28aSg:() -80 -90 -100 N户、间。M仲、恋战部且在川阳撰皿峙1,2 率kHz1,
7、0 0,8 0,6 。,4。,2基带40 量28b 羊边带相位噪卢的圈28SJ/Z 9155.1 87 为了测相位噪声,把两个问步信号用鉴相器进行比较,鉴相器输出的是相位I噪声贡献的时电压模拟量。除了相位噪声贡献外,为了使鉴相器保持零输出,被视j振荡器图28a中的振荡器2)必须与参考振荡器保持相位正变。这是用下西方法实现的,即采用直流放大器读出鉴相器零输出,并以此驱动被测振荡器保持相位正究。出的相位噪声用低频波形分析仪监测。被形分析仪测出的噪声是双边带内的有效值声这对完成平均值/有效值变换是必茧的);双边带有效值噪声减去6dB就转换成单边带相位噪声。在理想情况,基准振荡器囱28a中的振荡器1)
8、要有非常低的噪声贡献(如钝束或类似。但往往遇到两个振荡器是同类型的,如果是这样的话,则可以假定两个振荡器具有相等的噪声贡献,那末信号一一相位噪声比要减去3dB。在计算结果时应进行这一修正。程序z按图28a连接电路。从鉴棉器引出来的反馈环路要设计得当,使振荡器1和振荡器2接相位正交状态锁桶,把波形分析仪调到分辨带宽通常为1日z),再把积分器时间常数和扫描速率调整得同分辨带宽相适应。1)校准断开开关SH振荡器1与振荡器2之间出现一-60,.-80dB的衰减楼来校准x-y记录器刻度。表。将被形分析仪调到该频差,并用取得高是为防止低噪声放大器过载。2) 关闭开关Su振荡器1和报荡器2按正交锁相。衰减器
9、约置于-1OdB,波丑5分析仪在偏置率进行跟踪,并描出偏置频率范围的相位噪声图。注意z频控环路的响应时间必须远大于要测的最低边带噪声的周期。例如,为了要1日z处的边带,相位噪声就要规定103响应时间或0.1Hz的截止工作颇率)。在锁相环路的通带内,输出信号与频率噪声成正比p在锁棉环路通带的远外端,输出信号与相位噪声成正比z在这两者的过惊区域,情况就有些复杂。必须遵守窄带调谐式相位院波器注意事项,具体地讲,调频速率(Hz/s)必须小于相位检波器带宽(Hz),该检披器后的积分时间必须大于相位检波器带宽的倒数。例如,采用10Hz通带均拥.槛波器,调谐或旋转速主答应大于1日zjs,而积分时间至少1s。
10、法:这种测量系统的极限分辨度是由波形分衍仪最小带宽决定的。因此在这种情况下,不可能源j出低于分析仪带宽的付立叶频率的织谱分量。假定锁桶环珞的噪声贡就更比振荡怒的噪声贡献小。另一种测试电路方案是,制造两个频率相差一定间隔(比如说2SkHz)的振荡窍,然后(用泼形分析仪)检测混烦藩输出的25kHz有近的噪声分布J这混频器能用来代怪鉴相器。在这种电路方?是中,可以用带通滤波器(中心频率对准两振荡器颜差)代替低通滤波器。该系统油缺点是因在稳定度比较低,一般来讲不能使用上述那么窄的分济带宽。规定条件z详细规范中应规定下列试验条件z。电源电压F2)负载细节,3)应测量的单边或双边带相位噪声的频带F4)测量
11、系统的分辨带宽。注:如果要求宽频率覆盖,就需比通常所用的1Hz干守所增加。41 SJjZ 9155.1 87 5)记录器的积分时间。8.2.22.1b 频谱纯度目的z测量振荡器远带噪声电平见3.25条。试验电路E图27a。说明z远带噪声系指远离载频的各频率上相对于载波电平的噪声电平,远带频率也括离散的谐波和杂散的单一频率。8.2.22.1 a)条论述:由是主要斗卢山频率附近增强区域相当几个带宽内相位噪声的问且,而本条指的是平坦的附加区域,可从远离主要输出信号频率几千赫,甚至延续到几兆赫。程序z按图27a所示连接振荡器,将频谱分析仪调节到显示所希望的频率范围。峡声本底的电平可以直接根据频谱仪显示
12、的分贝数加以确定,但要对分析仪带宽进行适当修正如每十进带宽10dB)以简化数据,统归到1Hz基础上进行数据处理。注品ZO必须注意保证频谱分析仪的噪声贡献不降低测量精度。是否有影响,这点可用在器与频谱仪之间插入可变衰减器的办法检验,要保证载波电平和噪声电平对衰减器刻度值有相同反应。2)许多场合,晶体振荡器的信号-宽带噪声比将大大超过现有;提谱分析仪动态泪围i这时需采用窄带带阻滤波器把载波衰减掉一已知量如80dB或9OdB才能避免分析仪饱和。此外也可用些解调电路ctm8.2.22.1a)的窄带锁相环路去有效地消除载波。注:因为晶体振荡器的附加噪声电平和自负载阻扰本身产生的热噪声相比,可能不榻上下,
13、所以要十分注意选择涮蛊时所用的任一放大器或信号处理设备.规定条件z详细规范应规定下列试验条件zO电源电压F2)负载细节,的频谱分析仪分辨带宽,的如果与规寇的频率范围是有关联的话,要规定距载波的间距。8.2.22.1c 寄生调目的E测量振荡器输出信号的寄生调频见3.26条。试验电路z图29。42 SJjZ 9155.1 87 电荡鉴1 波形分析仪? 通V 蜡器工I1 I J相分器X I 1 y x-yo记录仪围29寄生调烦的测量说明s寄生调频系指振荡器输出倍号的残留的或无意向的频率起伏特性,特别是基率高于10Hz附近的频率起伏分量。该特性在长途通信中载披信号源的规范中通常是关注的。程序z按图连接
14、振荡器并让其稳寇。为了防止基带频谱分量在有用范围内产生失真,鉴器必须在足够宽的频带内具有直线特性,寄生调频频谱可直接从x-y记录仪得到j。如果要测定某一实际基带区域内总的调频信号,则可以用一适当的带通滤波器和有效电压表代替波形分析仪和x-y记录仪。为了建立校准系统,两种情况都需要测定鉴频器的特性(VjHz频偏。注意z高质量晶体振荡器的寄生调频一般是很小的,特别是在低基带频率就更小,因此要十分注意选择低噪声的鉴频器和视频放大器。为了保证精确地测量离散的调频单音如由诙电压等产生的),检法器后的积分时间和波形分析仪扫描速率必须调到与波形分析仪43 SJ/Z剖55.1,87 带宽相适应。规定条件z详细
15、规范应规定下列试验条件20电源电压,2)电源纹波电压,3)负载细节z4)基带频率范围s5)分析仪分析带宽。8.2.22.2 起伏的均方根值.2.22.2a相目的z荡器的时域短期频率稳定度见第1章的3.22矛113.24条以及附录A的修改文A2)电路z囹30a、图30b和图30c。-振荡器1模数转换器计算机相位比较器低通滤波【-振荡器2模数记录器注:一版相离都敏感。为使对幅度的敏感度降到最小,实际上使用双平衡混频器作为积分检波器。国30a方法1用的试验电路44 报1 2 注:不论是(s)还是(.) 器12 SljZ 9155.1 87 (X) 器被(Y) (x) 圈30b方法2用的试验电路器位比
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SJ 9155.1 1987 石英 晶体 振荡 元件 第一 部分 综合性 资料 试验 条件 方法
