[发明专利]温度补偿晶体振荡器的自动测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及晶体振荡器，更具体地涉及一种温度补偿晶体振荡器的自动测 试系统。

背景技术

随着社会的发展，晶体振荡器由于其具有较高的频率稳定性，已成为电子 通信行业必备的部件。但是晶体振荡器的频率不是绝对稳定的，都存在漂移， 只是不稳定的程度不同而已，于是引进补偿就成了增加压控晶振的频率稳定性 的手段。

目前，用的最多的是在晶体振荡器的前端加一温度补偿电阻网络，这属于 一种模拟补偿方式，用补偿网络的输出电压来控制的晶体振荡器的频率，使用 这种增加温度补偿电阻网络方法的产品，在-40℃～85℃的温度范围内其频率稳 定度只能达到±1～±2.5ppm。随着市场需求更加高稳定性的晶体振荡器，稳定 度在±1～±2.5ppm的晶体振荡器已经不能满足现代日常生活和科学技术领域 对晶体振荡器性能的要求。

然而，现有的数字补偿方式通常采取逐个补偿的方式，需要耗费大量的时 间和人力，生产效率极低。而国内只有极少数的晶振厂商有自己开发的温度补 偿晶体振荡器的测试系统，从晶振的测试结果来看，存在精度达不到要求，狭小 区域同频点产品互相干扰严重，大批量测试效率低下等缺点。

因此，急需开发出一种具有温度补偿晶体振荡器的测试系统以克服上述缺 陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以批量提高温度补偿晶体振荡器的测试效率、 实现测试工作规模化且能保证每个晶体振荡器精度的测试系统。

为了达到上述目的，本发明提供了一种温度补偿晶体振荡器的自动测试系 统，包括电源、温箱、数据传输模块以及中央控制模块，所述电源给所述温箱、 所述数据传输模块以及所述中央控制模块供电，所述温度补偿晶体振荡器的自 动测试系统还包括多个晶振选通模块，所述晶振选通模块包括多个测试控制板 以及多组解码器和多路开关，所述测试控制板设于所述温箱内，每个所述测试 控制板上容置有多个待测试的晶体振荡器，所述中央控制模块包括计算机、频 标、频率计、以及温度控制单元，所述频率计分别与所述频标、所述计算机电连 接且设有与所述晶体振荡器连接的接口，所述计算机分别通过所述晶振选通模 块和所述数据传输模块与所述待测试的晶体振荡器电连接，所述计算机通过所 述温度控制单元与所述温箱电连接。本发明温度补偿晶体振荡器的自动测试系 统可以通过晶振选通模块同时选通不同测试控制板上的晶体振荡器，实现多个 晶体振荡器的频率数据同时采样，并根据采样得到的频率数据实时进行补偿， 极大的提高了晶体振荡器的测试效率。

在本发明温度补偿晶体振荡器的自动测试系统的一个实施例中，所述计算 机包括采样-数据控制单元，所述采样-数据控制单元通过自定的底层通信协议 控制所述晶振选通模块，所述通信协议组成模式为：起头字+协议内容+结束字， 通过计算机接口发出。可选地，可采用串口、并口、USB(Universal Serial BUS， 通用串行总线)接口或网络接口。

较佳地，所述频标为高精度原子频标。所述高精度原子频标的短期稳定度 (秒稳)可以达到1E-14量级，用以作为晶体振荡器的频率参考源，提高了温度 补偿晶体振荡器的频率稳定度和精确度的准确性。

较佳地，所述多路开关为电子开关。可灵活地根据通信协议用程序控制电 子开关的通断。

较佳地，所述数据传输模块包括数模转换单元和数据传输单元和数据显示 单元，所述数模转换单元通过所述数据传输单元与所述晶体振荡器电连接，能 够很好地解决模拟信号和数字信号转换以及通信。所述数据传输单元采用总线 传输，从而优化了通信线路，简化了线路板的设计，有利于减少材料和降低功 耗。所述数据显示通过频率设备和PC电脑(Personal Computer，个人计算机) 屏幕显示，并存储在PC后台数据库中，便于分析。

较佳地，所述数据传输单元采用双绞线、大面积地线包裹，以屏蔽干扰。

较佳地，所述温度控制单元为单片机。其中用到PID控制算法，具体公式 为：