[发明专利]抗振晶振的机电集成设计方法

摘要

本发明公开了一种抗振晶振的机电集成设计方法。其包括建立晶振的动力学模型；根据功率谱曲线对晶振的管脚半径、管脚安装位置、振动频率范围和振动量级进行设置，利用有限元分析软件对动力学模型进行模态分析和谱分析；对晶振进行随机振动试验，记录输入参数以及试验结果；将动力学状态值、位移、固有频率作为拟合输入参数，将器件等效参数作为拟合输出参数，构建二次多项式拟合模型；利用电路分析软件构建基于器件等效参数的振荡电路的相位噪声分析系统；利用相位噪声分析系统对二次多项式拟合模型进行优化，得到数学优化模型；通过数学优化模型确定在工艺上是否存在可行解。本发明能够指导在苛刻振动条件下晶振的机电集成设计。

主权项

一种抗振晶振的机电集成设计方法，其特征在于，包括：建立晶振的动力学模型并根据晶振的实际振动情况得到功率谱曲线；根据所述功率谱曲线对晶振的管脚半径r、管脚安装位置P、振动频率范围f和振动量级G进行设置，利用有限元分析软件对所述动力学模型进行模态分析，得到晶振的固有频率和模态信息，以及对所述动力学模型进行谱分析，得到晶振的位移信息和应力状态；将晶振置于不同的装夹方式下进行随机振动试验，记录随机振动试验的输入参数r、P、f、G以及试验结果，所述试验结果包括晶振的动力学状态值σ、位移φ、固有频率f0以及相位噪声恶化值ei；将动力学状态值σ、位移φ、固有频率f0作为拟合输入参数，将器件等效参数作为拟合输出参数，根据所述拟合输入参数和拟合输出参数构建二次多项式拟合模型，所述器件等效参数包括晶振的品质因素Q、等效电阻R和等效电容C；利用电路分析软件构建基于器件等效参数的振荡电路的相位噪声分析系统；以提高电气性能指标为目标，利用所述相位噪声分析系统对所述二次多项式拟合模型进行优化，得到数学优化模型；根据不同的工况和电气性能指标要求，通过所述数学优化模型确定在工艺上是否存在可行解；如果存在可行解，则根据所述可行解对晶振进行机电集成设计,如果不存在可行解，则给出掣肘电气性能指标的影响因素。