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电(dian)路评估实(shi)验(yan)室简介

石英晶(jing)体(ti)单(dan)元的主要用途之一,就(jiu)是为电子产品(pin)提供计时(shi)、参考频(pin)率与频(pin)率控制等(deng)功能。这(zhei)类(lei)应用对于输(shu)出频(pin)率的准确性有很(hen)高的要求(qiu),因此为了(le)(le)避免产品(pin)出厂(chang)后因石英晶(jing)体(ti)振(zhen)(zhen)荡(dang)电路(lu)系统的偏差,造成(cheng)某些功能运作失常的现象,越(yue)来越(yue)多(duo)厂(chang)商开始重视晶(jing)体(ti)振(zhen)(zhen)荡(dang)线路(lu)的回路(lu)分析,希望了(le)(le)解(jie)自己的振(zhen)(zhen)荡(dang)线路(lu)的偏差范围,才能在设计阶(jie)段(duan)就(jiu)先进行(xing)线路(lu)调(diao)整,以达到最佳的电气特(te)性匹配。

目前许多大厂已(yi)将振荡(dang)线路的回(hui)路分析定(ding)义为量产前的标准验证程序之一。避免在量产后才发生振荡(dang)线路不(bu)起振的问(wen)(wen)题(ti),或是频偏误差太大等(deng)状(zhuang)况,倒头(tou)来(lai)(lai)还是得透过回(hui)路分析来(lai)(lai)帮忙厘(li)清问(wen)(wen)题(ti)。

因石英晶体的容差值(zhi)(Tolerance)是以(yi)(yi) ppm 来计算,必须(xu)以(yi)(yi)非常(chang)精确(que)(que)(que)的仪器(qi)才能(neng)进(jin)行(xing)正(zheng)确(que)(que)(que)的测(ce)量。产品制造(zao)商(shang)本身很难做(zuo)的到,即使是一般(ban)的验(yan)(yan)证(zheng)实(shi)验(yan)(yan)室也(ye)力有(you)未逮。要进(jin)行(xing)精确(que)(que)(que)的振荡线(xian)路回路分析(xi),除了工(gong)程师需充分了解振荡线(xian)路特性外,实(shi)验(yan)(yan)室也(ye)必须(xu)具(ju)备能(neng)提(ti)供极高精准度参考频率的仪器(qi)如原子钟,而非一般(ban)实(shi)验(yan)(yan)室使用的 OCXO 等级仪器(qi)。

另(ling)一个关键则(ze)是测(ce)试端的探棒(bang),可(ke)分(fen)为被(bei)动(dong)式(shi)(shi)(shi)与主(zhu)(zhu)动(dong)式(shi)(shi)(shi)。被(bei)动(dong)式(shi)(shi)(shi)探棒(bang)成(cheng)(cheng)本(ben)低(di),但以接(jie)触式(shi)(shi)(shi)量测(ce)时会产(chan)生严重的电容效应(约8-15pF),造(zao)成(cheng)(cheng)很大的频(pin)偏(pian),因(yin)而(er)无法量测(ce)到(dao)振荡线(xian)路的起(qi)振点。主(zhu)(zhu)动(dong)式(shi)(shi)(shi)探棒(bang)的成(cheng)(cheng)本(ben)高,但本(ben)身的电容效应低(di),只有 1-2pF。除了使用主(zhu)(zhu)动(dong)式(shi)(shi)(shi)探棒(bang)之(zhi)外,Epson 进一步设(she)计出(chu)非(fei)接(jie)触式(shi)(shi)(shi)的的量测(ce)方式(shi)(shi)(shi),可(ke)以将量测(ce)时对线(xian)路负载的影响降到(dao)最低(di),可(ke)量测(ce)分(fen)析到(dao)实际(ji)的线(xian)路振荡特性(xing)。

全球(qiu)符合上(shang)述条件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)实(shi)验室屈指可数,即使(shi)是专精石(shi)英(ying)技术的(de)(de)(de)(de)(de) EPSON,过(guo)去也只在日本(ben)总(zong)公司才(cai)有这(zhei)样的(de)(de)(de)(de)(de)实(shi)验室与人才(cai)。对于(yu)国内的(de)(de)(de)(de)(de)电子(zi)厂商来说,虽然有做回路分(fen)析的(de)(de)(de)(de)(de)需求(qiu),但往往因(yin)为送日本(ben)测试(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)时(shi)间成本(ben)耗费(fei)太大,让产品送测意愿(yuan)普遍不高(gao)。为此(ci),EPSON 自 2010 年 3 月起在上(shang)海成立(li)这(zhei)样的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)规格实(shi)验室(使(shi)用原(yuan)子(zi)钟参考(kao)频率及主(zhu)动式(shi)探棒(bang)等(deng)),并将原(yuan)本(ben)需要 10 天至 2 周的(de)(de)(de)(de)(de)往返(fan)测试(shi)时(shi)间缩短到(dao) 3~5 个工作天。目前测试(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)产品类型从 PC 主(zhu)机板、手(shou)机到(dao)各(ge)种消费(fei)性电子(zi)设备都有。

此(ci)实验室能针对厂商设(she)(she)计的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)荡(dang)线(xian)(xian)路提供频率容(rong)许(xu)误(wu)差(cha)、驱动功(gong)率以及负性阻(zu)抗的(de)量测,并提出频率调整电容(rong)的(de)建议(yi)值报告(gao)。除了(le)这些(xie)基本量测外(wai),实验室也(ye)会针对不同(tong)的(de)应用进行(xing)进阶的(de)分(fen)析服务,例如(ru)量测不同(tong)电压下(xia)的(de)频率对温度(du)特性、找出从振(zhen)(zhen)(zhen)荡(dang)线(xian)(xian)路起振(zhen)(zhen)(zhen)到系统开始运作(zuo)的(de)时间,以及振(zhen)(zhen)(zhen)荡(dang)线(xian)(xian)路可以工作(zuo)的(de)电压范围等。振(zhen)(zhen)(zhen)荡(dang)线(xian)(xian)路设(she)(she)计建议(yi)。

实验室图(tu)片

晶体电路评估(gu)视频(pin)