自动温度控制批量晶体频率特性测试系统技术方案

技术编号:11190828 阅读:130 留言:0更新日期:2015-03-25 19:30
本发明专利技术涉及采用自动控制温度环境进行批量晶体频率特性测试的系统。该系统包括:1.为晶体提供驱动的电路模块。2.进行晶体驱动和输出选择的通道控制模块。3.管理驱动电路模块和通道控制模块控制并负责通信的子板。4.电路系统控制母板。5.运行于中央控制器上的控制软件。6.温度可程序控制的温箱。7.晶体适配器。8.频率计。本发明专利技术可以实现在不同温度下,批量自动测试晶体的频率特性,系统结构灵活,测试速度快,大幅提供晶体测试效率,降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体测试领域,尤其涉及在晶体进行温度频率特性自动测试的生产、实验过程。 
技术介绍
宽温度范围内高频率稳定的晶体是现代电子系统如通讯、雷达等的重要而基础组成部分。晶体的频率温度稳定度直接决定了整个系统的频率稳定度。因此在一些对时间、频率有高要求的特殊应用的场合,晶体的频率稳定度是非常重要的考察参数。在影响频率稳定的诸多因素中,温度是极为重要的参数。不同的晶体根据白片切割方向的不同可以有二次、三次甚至是多次曲线分布的形式。为了降低温度对晶体的频率的影响,需要准确测量晶体的温度与频率关系从而进行各种方式的修正。目前晶体的频率温度特性关系主要有以下几种测量方式: 低品质的晶体只在室温下测试,严格意义上说,这种测试方法不能反映晶体的温度频率特性。 人工测试:将晶体放于温箱中,加电后,用人工的方式分别在不同温度下对多个晶体的频率进行测试。该方法不仅速度慢,效率低,而且出错率高。 采用美国桑德斯公司的250B等测试设备进行温度频率测试。该测试设备可以测试晶体参数,但不能进行温度控制。需要手动控制温箱并进行晶体切换,效率低。同时,该设备成本很高。仅板卡就需要5万元,每一个晶体的测试适配器都是1万元。对于售价常常不足1元的晶体,成本太高。 采用美国桑德斯公司的W2200等测试设备进行温度频率测试。该设备可以进行多晶体宽温度范围的温度频率测试。但该设备可以测试多个参数不是专门的晶体温度频率特性参数设备,因此成本非常高。带有一个温箱的设备价格约为30万元。同时,该设备单次可以装入温箱的晶体数目有限,只有256个。由于温箱升温非常慢,该系统显然会造成晶体测试成本的大幅上升,大幅提高晶体生产企业的成本。 
技术实现思路
为了解决上述的技术问题,本专利技术提供了基于频率计的频率参数专用测试系统。自动温度控制批量晶体频率特性测试系统,其目的和优势在于,提供专门的晶体的温度频率特性参数测试系统,该系统单次测试晶体数目没有上限,能够实现自动温度控制和频率测量低成本和低出错率,实现晶体温度频率特性的自动分析;系统结构简单,可大幅降低测试成本;系统结构灵活,可根据测试晶体数量的需要进行温箱和板卡的调整,跟进测试精度的需要选择不同的频率计,使测试成本最低。 本专利技术提供了基于频率计的晶体温度频率参数专用测试系统,包括:1、为晶体提供驱动的电路模块。2、进行晶体驱动和输出选择的通道控制模块。3、管理驱动电路模块和通道控制模块控制并负责通信的子板。4、电路系统控制母板。5、运行于中央控制器上的控制软件。6、温度可程序控制的温箱。7、晶体适配器。8、频率计。 1、为晶体提供驱动的电路模块。该模块为晶体振荡提供电源。该模块同时为多个晶体提供驱动。 2、进行晶体驱动和输出选择的通道控制模块。该模块进行通道控制,从而选择不同的晶体进行加电,同时将所选择晶体的输出通过选择相应的输出通道输出到端口。 3、管理驱动电路模块和通道控制模块控制并负责通信的子板。在一块子板上有驱动电路模块、通道选择模块和通信模块。通信模块负责不同子板及子板和母板直接的通信,进行控制命令的交互,晶体输出信号的传递。 4、电路系统控制母板。电路系统控制母板负责协调不同子板的工作顺序,与子板的通信及与中央控制器的通信。 5、运行于中央控制器上的控制软件。软件进行被测晶体的选择,控制温箱,同时驱动频率计并从频率计将测试结果读会。中央控制器软件还对测试结果和数据进行分析。 6、温度可程序控制的温箱。调整温度,为晶体测试提供不同的温度环境。 7、晶体适配器。有效可靠连接晶体引脚与驱动电路模块、通道选择模块。 8、频率计。进行准确的频率计数,测量晶体输出。 本专利技术提供了自动温度控制批量晶体频率特性测试系统,其工作过程如下: 步骤1,中央控制器软件初始化相关设备; 步骤2,中央控制器软件调整温箱温度,温度稳定后向下运行。 步骤3,中央控制器软件确定测试晶体,并发送相应命令。 步骤4,母板接收中央控制器命令,并发送命令至子板。 步骤5,子板控制器接收到命令后,控制通道选择模块,驱动电路模块为选择的被测晶体提供电源,通道选择模块打开相应通道,使晶体输出连接到总线。 步骤6,频率计测试晶体输出,并将测试结果发送的中央控制器。 步骤7,中央控制器接收测试结果,并将结果存储和分析。 步骤8,测试下一个晶体直至该温度下测试完毕。 步骤9,调整下一温度点,直至测试完毕。 附图说明图1是基于频率计的晶体温度频率参数专用测试系统结构图(系统结构图); 图2子板结构图; 图3母板结构图; 具体实施方式本专利技术提供一种基于频率计的晶体温度频率参数专用测试系统,为使本专利技术的目的、具体方案和优点更加清晰,以下结合具体实施例,并参照附图,对本专利技术进一步详细说明。 测试对象为32.768K的柱状晶体。 晶体适配器选用28引脚的1.77mm的高温测试socket 频率计选用Agilent公司的E53220,温箱选用ESPEC的Espec SU-221图1中中央控制器选用普通台式电脑。电脑中设计了基于VB的软件。该软件负责控制温箱,并读取温度实时温度;驱动频率计,对频率计进行初始化,并从频率计读取测量结果。与母板通过RS232进行通信,发布控制命令,接收母板反馈信息。 图2中母板中用Altera的EPM1270作为处理器,负责与电脑进行通信,同时将电脑的控制命令转发给插在母板上的子板上。母板结构图如图2所示。母板子板通过插槽与子板相连。 图3中子板用Altera的EPM1270作为处理器,处理器将母板转发的命令进行解释,并发送给通道选择模块,通道选择模块控制电源模块给相应的晶体加电,并打开通道选择模块将晶体输出连接到测量通道上。电源模块中包含晶体驱动电路,可选用MK3200。通道选择模块可以AD1608。 电源模块通过连接线连接到晶体适配器,为相应的晶体加电。通道选择模块通过连线连接到适配器,将晶体输出连接到测量通道。 以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已,并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本专利技术的保护范围之内。 本文档来自技高网
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自动温度控制批量晶体频率特性测试系统

【技术保护点】
自动温度控制批量晶体频率特性测试系统根据测试要求控制温箱温度,并行测试大量晶体的频率特性。

【技术特征摘要】
1.自动温度控制批量晶体频率特性测试系统根据测试要求控制温箱温度,并行测试大量晶体的频率特性。 
2.如权利要求1所述的自动温度控制批量晶体频率特性测试系统,其特征在于:晶体测试所需的频率测量设备最少为1台单通道,可根据测试需求安装多台频率测试设备,也可为多通道频率测试设备。
3.如权利要求1所述的自动温度控制批量晶体频率特性测试系统,其特征在于:被测晶体的数目无理论上限,只受限于所选的温箱腔体大小。
4.如权利要求3所述的被测晶体的数目无理论上限,只受限于所选的温箱腔体大小,其特征在于,根据待测晶体的数目选择相应的控制子板、母板和晶体适配器的数目。
5.如权利要求1所述的自动温度控制批量晶体频率特性测试系统,其特征在于:中央控制器控制测试流程、温箱温度,并对测试结果进程存储、处理和分析。中央存储器的硬件可采用电脑、单片机、Arm等多种设备。其软件也可采用多种语言进行设计,如matlab,C++,VB,.net,labview,windows CVI等。
6.如权利要求1所述的自动温度控制批量晶体频率特性测试系统,其特征在于:母板负责与中央控制器通信,并将中央控制器发出的信号进行解释转发给子板。 
7.如权利要求1所述的自动温度控制批...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:北京七芯中创科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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