实际电容法石英晶体谐振器负载谐振频率测量技术研究

计算机通过接口电路控制信号源在石英晶体的谐振频率点附近发出连续变化的频率信号，信号通过插有石英晶体及负载电容的测试π网络，在频率扫描的过程中不断检测π网络两端信号的相位差，鉴相电路的作用就是输出一个与输入相位差成反比的电压信号，这样计算机读取A/D电路转换后的值并确定最大值所对应的信号的频率，即为要测的石英晶体的负载谐振频率。[4]

4 实验数据

采用本方案，选取负载电容CL值为30pF,以标称频率为16.9344 MHz的晶体进行计算，得到夹具所造成的杂散电容CX值为2.89 pF，测得一组实验数据如下表：

表1 测试数据分析

5结论

应用实际电容法测量石英晶体的负载谐振频率，并以美国SA公司的π网络石英晶体测试系统为标准，算出石英晶体夹具所造成的杂散电容，进行校准，使得重复测量精度达到±2ppm。

参考文献

[1] Dwane Rose, Load Resonant Measurements Of Quartz Crystal. Proceedings Of The Annual Frequency Control Symposium. 1991. P.191-200.

[2] 鲁恭诚 刘桂礼 李东等.石英晶体谐振器负载谐振频率测量技术研究. 北京机械工业学院学报，2004,19(1):81-84.

[3] 李东,刘桂礼,赵双琦.石英晶体谐振器负载谐振参数测量方法的改进[J].北京机械工业学院学报,1998,13(4):18-21.

[4] 杨蒙生,刘桂礼,李东,等.石英晶体静电容测量方法的研究与实现[J].微计算机信息,2007,23(8-2):212-213,154.

[5] 张毅刚,付平,王丽. 采用数字相关法测试相位差. 计量学报, 2000,7:216-221.

[6] 李刚，刘桂礼，李东,等. π网络法测试石英晶片方法及系统设计. 北京机械工业学院学报, 2002,9:15-18.