石英諧振器傳輸法如何測量?

作者： 揚興科技 日期：2021-09-23 瀏覽量：

  傳輸法測量線路如圖1所示，它是由訊號源、測試網絡和指示器三部分組成。為了保證一定的測量精度，對測量線路的各部分都有一定要求。

  1、頻率綜合器(即訊號源)

  對頻率綜合器的要求是：輸出頻率穩定度要優于1×10-6/天;輸出阻抗要與石英諧振器相匹配;功率輸出能滿足石英諧振器所規定的激勵功率。在測試過程中，訊號源的輸出電壓變化要求小于10%，正弦波的失真度要求小于15%，諧波應比基頻訊號低30dB以上。

  2、高頻毫伏表(即指示器)

  對高頻毫伏表的要求是：靈敏度和輸入阻抗要高;性能要穩定;頻率響應要足夠寬。

  3、測試網絡

  對測試網絡的要求是：接線柱和引線的寄生電抗X_T=1/ωC_T應遠大于并聯電阻R_T；石英諧振器插座之間的寄生電容C_AB應遠小于靜電容C₀；石英諧振器插座之間的寄生電抗X_AB要遠大于動態電阻R_i；連接石英諧振器導線的電抗要低于靜電容C₀的電抗。

  為了保證傳輸法的測量精度，對測試網絡中電阻R_T和R_i的選取應滿足下述要求：

  (1)并聯電阻R_T

  電阻R_T與石英諧振器串聯。在串聯諧振時，R_T是串聯諧振電路中電阻的一部分，因而當R_T很大時，就會影響諧振曲線的尖銳度，使諧振指示不靈敏、測量誤差增大。又根據傳輸法對測試網絡的要求，在整個測量頻率范圍內，為了保證X_T?R_T，減少C_T的影響，希望R_T小一點好。另一方面，石英諧振器阻抗的變化是通過R_T上的電壓在指示器上反映出來的，為了使指示器能靈敏地反映出電壓的變化，則要求R_T大一點好。兼顧這兩個方面的要求，一般選取R_T=(1/31～/10)R₁為宜。

  (2)并聯電阻R_T′

  電阻R_T′與石英諧振器并聯，它的作用是減小對訊號源輸入電壓的影響，一般選取R_T′=R_T。這樣，諧振器的阻抗Z雖然隨頻率變化很大，但是Z與R_T′并聯后的總阻抗隨頻率的變化就很小，因此諧振器的輸入電壓能保持不變。

  (3)串聯電阻R_i

  電阻R_i串聯在輸入端和輸出端，它的作用是減小訊號源的輸出阻抗及指示器輸入阻抗對石英諧振器兩端的影響，Ri的選擇應考慮到與訊號源輸出阻抗相匹配。一般選取R_i≥10R_T為宜。

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