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晶振温频标定系统


        一、晶振使用现状分析
  时钟晶振几乎覆盖了所有无线通讯终端设备中,其温度变化直接影响晶振的输出频率,导致通讯信号丢失或稳定性变差,严重影响用户的体验。为解决此类问题,国际主流公司开始采用仅集成温度传感器和石英晶体的谐振器(TSXO)来替代TCXO晶振。无线通讯芯片通过测量TSXO的热敏电阻估计谐振器的振荡频率,实现对时钟频率的精确预估。不仅使时钟源器件在成本,体积和功耗上都得到降低,还使电子设备能够在快速温度变化的环境下正常工作。
  实际上石英晶体谐振器并不严格遵守理想的温度与频率特性曲线。晶振具体工作在温度上升阶段还是温度下降阶段,会导致晶振即使处于同一温度下,频率也会有所不同,即表现为热滞。并且在有些温度点会出现频率的突然跳变现象。当谐振器被加热或冷却时,由于热传导在温度传感器和石英晶体间的滞后, 以及其它因素,实际测得的温度频率特性中还包含假象热滞。
  我司研制出能够快速测量晶振或谐振器温度和频率的专门仪器和相配套的软件工具,来帮助客户实现TSXO的各种测试和应用,实现对谐振器快速全面的温频特性测量,给出谐振器的温频特性;或根据温频特性,对晶振进行进行分类。
  二、功能与优势
  1.测量精度:每毫秒测量一次,精度 2ppb
  2.温度测量范围:温频特性数据-40~85 ℃,温度变化率可达 5℃/s
  3.测试周期:60秒完成测试和标定
  4.温频特性数据:微跳变点和热滞数据以及真实温度频率特性的数据
    三、总结
       我司自主开发的高精度温频测量仪器、软件工具和测试装置,可以满足对石英晶体谐振器和晶振的温度频率特性的快速高精度测量和标定等需求。产品可以在线高速测量温度和频率;温度和频率分辨率可分别达到0.004度和2ppb;实时显示温频数据和曲线,并记录存储测试数据;可以进行多路同时监测。第一代温频测试装置可以在1分钟内完成对64路晶振温频特性采集分析、实时检测和判断频率微跳变的工作。产品包括晶振快速高精度温频测量仪器,晶振温频特性软件工具,热敏晶体温度补偿的集成电路硬件IP设计服务和其他客制化服务等。
 
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   展品简介及尺寸(附图)

1.高精度温频测量仪器(见附图),

用途:

1) 软件工具和测试装置可以满足对石英晶体谐振器和晶振的温度频率特性的快速高精度测量和标定等需求。

2) 高速在线测量温度和频率:温度和频率分辨率可分别达0.004度和2ppb;显示温频数据和曲线;并可多路同时监测。第一代温频测试装置可以在1分钟内完成64路晶振温频特性采集分析工作,实时检测和判断频率微跳变。

3) 产品包括晶振快速高精度温频测量仪器,晶振温频特性软件工具,热敏晶体温度补偿的集成电路硬件IP 设计服务和客户定制服务等。


 2. 高速动态频率测试仪器

标准测试平台和定制测试平台。标准测试平台的接口可以支持全系列(封装,振荡电路)石英晶体谐振器,全系列晶振。客户定制测试平台可以支持客户特殊需要的被测器件类型。除了晶体频率测量之外,可以用于关于频率输出信号的高速采集分析,以及温频数据的高速采集。

该仪器可以比较宽的温度范围之内进行温频特性分析,温度精度为0.004℃下在1min内完成全温度范围(-40至85度)温频数据的采集。

用途:

1) SoC设计当中,可以通过高速动态频率测试仪采集晶振频率特征,并在线分析不同环境温度下的晶振特征;

2)对科学院校、IC/电子实验室,对晶振进行快速的温频分析,进行晶振筛选;

2) 在电生化实验中,可以对不同温度下的频率输出进行高速采集分析 ;

4)对某些温频敏感芯片(例如:加速传感器、陀螺仪、压力传感器等),可以进行温度与频率高密采样分析

 

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