【电子行业标准(SJ)】 石英谐振器寄生响应测量方法

中华人民共和国第四机械工业部部标准(暂行）
SJ2053-82
石英谐振器寄生响应测量方法bzxz.net
1982-02-04发布
中华人民共和国第四机械工业部1982-07-01实施
中华人民共和国第四机械工业部部标准(暂行)
石英谐振器寄生响应测量方法
SJ2053-82
本标准规定了用专用测量电桥确定石英谐振器寄生谐振频率和寄生响应强度的方测量原理
带有被测石英谐振器的专用测量电桥实质上是一个能在宽频带范围工作的窄带晶体滤波器，将其接入一能提供连续可调频率，并能观察其传输特性（输出的不平衡电压）的电路中，从传输特性的不规则变化确定被测谐振器的寄生响应。起始平衡
变响应強度
寄生谱振顺率
主谐振频率
中华人民共和国第四机械工业部1982-02-01发布相对响应疆度
巍对响应巍度
寄生谱振频率
1982-07-01实施
SJ2053—82
在充分远离任一谐振频率处使电桥平衡（即不平衡电压最低），调节信号频率在被测石英谐振器任一谐振频率（主谐振频率，寄生谐振频率）附近，电桥失去平衡，且输出电平出现峰值。峰值电平对应的信号频率若不是主谐振频率就是寄生谐振频率，寄生响应强度可用下列三种方式描述：（参见图1）a，绝对响应强度，在该寄生谐振频率上石英谐振器短路和末短路时输出电平之差（分贝值）。
b，相对响应强度：在主谐振频率上和该寄生谐振频率上输出电平差（分贝值）C。微变响应强度：在寄生谐振频率和其附近的转折频率上输出电平差（分贝值）。
2测量电路及其要求
测量电路方框图如图2所示：
发生器
2.1对借号发生器的要求：
衰减器
检波器
输出信号在被测石英谐振器主谐振频率土10%频率范围内，边带抑制大于80dB。输出信号的谐波和检波器选择性应满足：在检波元件上的谐波电平要比基波电平低60dB.输出电阻为50
2.2对衰减器的要求
衰减器阻抗为502。变化范围应能满足被测石英谐振器动态范围的要求，分辨率为o.1dB.
2.3对检波器的要求：
对检波器灵敏度的要求：把它接到信号源上应能检测出比石英谐振器短路时电桥输出电平低85dB。微变灵敏度能观察输入电平0.1dB的变化。检波器输入电阻和电容要求详见2.4条。
2.4对专用测量电矫的要求
专用测量电轿的电路图如图3所示。2
图中。
R，为终端负载电阻。
SJ2053--82
短路线
C、为3pF的固定电容器。当石英谐振的并电容C。小于3.5pF才使用它，C，为3.5～20pF低损耗空气可变电容器（用陶瓷绝缴子），其可调性：最小电容值时为0.002pF，最大电容值时为0，015pFC、为宽频带变压器的平衡电容器。R，与衰减器匹配的电阻器。
R，，R.：为便于变压器次级两臂平衡而设置的电阻。T为宽题带变压器，它是用MXD2000磁芯和高频电缆绕制而成的。它的初级线圈阻抗与衰减器匹配时，次级线圈的阻抗应小于R/5.次级线圆平衡度>30dB。在整个所用段（1~110MHz）内变压器损耗变化<0.5dB2.4.1用一个高质量空气电容器代替被测石英谐振器时，在整个频率范围内不需进一步调整就能达到3,1条中的要求，2.4.2对电桥各点间（见图3）电容的要求：3
规定点之闻
SJ2053--82
不接CA
C调至最小
Y,和Y，开路接上
检波器升通电
电容值
(8±1)pF
当A点和C点不与变压器T及电阻R，R，连接时，很容易地测量出各点间电容D点对池电容为Cn，D点与A点间电容为CpA，D点与C点间电容为Cpo，则可用下式计算C=C,CA-Cpo
2.4.3对电桥终端电阻R，的要求：终端电阻R值可根据电桥电路的匹配电阻用下式计算求得，检波器的输入电阻应是R，的一部份。
2元f。（2C+C）
16×107
f。（2C,+C）
式中f。为被测石英谐振器的标称频率以kHz为单位，C,=C.+C.
（9）
C.为被测石英谐振器的并电容，C.为外接电容。以pF为单位。
C.=Cp其值为7～9pF，以pF为单位。终端电阻R应在计算值的士5%范围内选用标准系列值，终端电阻器的旁路电容不应超过1pF。3测量方法
调节信号发生器的输出幅度使被测石英谐振器的激励电平符合产品标准。然后在规定的范围内改变输出频率便可在检波器上指出被测谐振器的寄生响应。3.1起始平衡
起始平衡的过程就是中和被测石英谐振器的并电容Co，平衡频率应充分远离标称额率和寄生谐振频率，但必须在标称频率上下一个倍频程内，一般选在低于标称率15%～20%左右的频率上。
起始平衡值是在平衡频率上将被测石英谐振器短路和不短路时输出电平之差（分贝值）。
在测量寄生响应时起始平衡值至少比规定寄生响应强度大20dB3.2测量
完成起始平衡后，调整信号发生器的频率到寄生谐振频率处使电桥输出最大，记下4
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这时检波器指示电平和衰减器的衰减值。短路被测石英谐振器，调节衰减器使检波器指示到刚才记下的指示电平上，记下这时衰减器的衰减值
上述两次衰减器衰减值之差（分贝值）就是被测石英谐振器在这寄生谐振频率上的绝对响应照度。同理可以测定相对响应强度和微变响应强度。4振荡器用石英谐振器寄生响应的测量由于振荡器用石英请振器并电容较大，测精度婴求较低，同时一般测相对响应强度。为了简便起见特做如下简化规定：4.1终端电阻值R.按表2
请振器标称频率
850kHz~3MHz
>3MHz~110MHz
终端电阻R-假
1ke±1%
1009±1%
4.2采用扫描信号频率，扫描时间为100秒。并且采用图示仪代替检波器，
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