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SJ Z 9154.3 87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

时间：2012-5-28 14:42:50 作者：标准吧 来源：SJ 阅读：1344次
SJ Z 9154.3 87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容
 

中华人民共和国电子工业推荐性部标准

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络零相位法

    测量石英晶体元件参数                 SJ/Z 9154.3-87

IEC  444--8 (1880)

    第三部分利用有并电容

    SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的兀型网络相位法

测量频率达200MHz的石英晶体元件

    两端网络参数的基本方法   

      Measurement of quartz crystal unit parameters by

                 zero phase technlquein a network  Part 8 t Basic method for the measurement of two-terminal  parameters of quartz crystal units up to ZOO MHz by phase  technique in a n-network with compensation

                of the parallel Capacitance Co

1 范围

    本标准规定了石英晶体元件参数的测量方法，该方法用一个电感来补偿SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容对晶体元件频率的影响。根据晶体的型号，测量准确度可达到，

    a）频率的相对准确度范围是10SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容～10SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容；

    b)电阻的相对准确度范围是2%～5%；

    c)动态电容和动态电感的相对准确度范围是3%～7%；

    本标准是以SJ/Z  9154.1  (IRC  444-1)标准第一部分《（用丌型网络零相位法测量石英晶体元件的谐振频率和谐振电阻的基本方法》中规定的万型网络为基础。  

     所不同的悬在晶体元件频率用电感补偿晶体元件的并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容．

    在本标准中，详细讨论了两种对口o的补偿电路。也可以用不同方法补偿。例如，用分立电感和电容．或带有移动短路环的谐振线。对补偿电路和测量方法的要求是一样的．

2  SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的补偿电路

Z.1  电气要求

    晶体元件在其谐振频率附近可等效为图1所示的电路。这时，用一个可变电感SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容消除SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的影响。该电感由一个可调的并联谐振电路实现。

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

图l  有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的晶体元件的等效电路

（SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的损耗用SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容表示）

    未补偿的晶体元件的复数阻抗Z=R+jX在图2中给出．图2a示出了晶体元件本身的阻

抗，图2b示出了接入SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络中的晶体元件．的阻抗．图3示出同样条件下有补偿的晶体元件的阻抗。

   SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

图2a)单独的晶体元件                    图2b)接入SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络中的晶体元件

图2  并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容未补偿的晶体元件阻抗图

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容             SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

图3a）有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的单独的晶体元件    图3b)接入SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络中的有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的晶体元件

图3按图l用适当调谐补偿网络补偿SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的晶体元件的阻抗图

    以具有2SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容= 25 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容电阻的晶体元件作为终端时的SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络，其输入，输出端之间的相位角SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容.

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容 (1)

    当SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容值很小时，作为一级近似上式可以表示为:

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容 (2)

其中SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

正如图2和图3中所看到的，两种情况下，都存在着一个最大和一个最小相位角．仅对于已补偿并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的情况这两者是相等的。而且，这时阻抗对于串联谐振频率SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容是对称的．

2.2机械要求

    满足2.1条要求的两种改进过的SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络在图4a和图4b中给出．

 

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

注：关于电路元件的进一步说明在附录C中给出。

图4a  带有对SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿电调整电路的石型网络的示意图

 

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

注：关于电路元件的进一步说明在附录C中给出。

图4b带有对SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿机械调整电路嚣型网络的示意图

3有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿和没有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的晶体元件参数

3.1  串联谐振频率SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和谐振频率SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容．

    SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的补偿使之能够在串联支路的频率的零相位处直接测量．

    SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容（3）

    而SJ/Z  9154.1--87  (IEC  444--1)规定了采用零相位技术直接测量谐振频率，

   SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    为一级近似。

3.2动态电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和谐振电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    串联支路电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容可以用带SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的零相位点的电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和补偿电路的有效电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。来计算．

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容    (4)

    当把并联电感SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容调到与并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容谐振时，v可在稍低予晶体元件频率处测量。谐振电

阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容可以不用补偿直接测量。

3．S动态电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和动态电感SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    动态电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和动态电感SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容可用第2条中的(1)式根据两种相位偏置测量结果算出。该式仅能从带有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的测量中明确地解出。无补偿时常使用第2条中的式(2)，在高频或泛

音时其误差不可忽略。

       对在两种情况下的SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，R，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的差异的分析见附录A。

4测试电路

    与SJ/Z 9154.1（IEC 444一1）标准中图1所示的电路方框图不同，外壳不接地。为了把晶体元件看作一个二端电路，将外壳的内部电容包括在并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容中。根据第2条图l，加上了有并损耗电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容(它表示SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容  的损耗）的补偿电感SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

注：1采用某些相位计和电压表时，A道可能需用30dB的衰减器。

  ⑦为了易于平衡电缆的电长度，最好使用线延长器。

图5测试电路

4.1SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络

    可使用SJ/Z 9154.1(IEC 444--1)标准5.1条中的兀型网络。

4.2万型网络的附件

4.2.1基准电阻

    所使用的一套基准电阻及其特性在SJ/Z  9154.1  (IEC  444--1)  5.2.1条中给出．

4.2.2短路片

    短路片是与4.2.1条规定的基准电阻同样大小的金属片。

4.S有关的测试设备．

    SJ/Z9154.1二87(IEC  444--1)  5.8条中指出了有关的测试设备．

4.4补偿电路

4.4.1概述

    一个电感器或者一个在晶体频率具有合成电感厶，和以忍，。表示的损耗的并联谐振电路是与晶体元件和靠型网络接触片并联的。

    补偿是针对晶体元件的并电容a。和耳型网络接触片之间的附加电容。

4.4.Z宽带补偿电路

  在一宽广的频率范围，最好在80MHz以上应用补偿。因此用一个电压调谐的并联电感直

接和兀型网络的接触片相连接，是一个方便的解决办法。

    电路基本上由一个平行线电感(parallel—line inductance)和同步调谐的并联电容器

（变容二极管）组成。  

    对石型网络与补偿电路的连接点的要求并不严格。

4.4.3对并电容D。的补偿电路的要求 

4.4.3.1在串联谐振频率附近，整个被测电路（晶体元件和澜谐副晶体频率的并联补偿电

路）的相位由下式给出：

    SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

式中SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容是动态臂的阻抗。

  SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

是谐振附近并联电路的导纳。若

   SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容<<SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容,SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容>>R

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的实际值为SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容<50pF，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容>1OSJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容则补偿电路对晶体元件相位特性

的影响可忽略不计。

    在这些条件下，分别用第5条的式(4)．和式(6)计算出的SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的误差小于1%。

4.4.8.2由于在晶体频率点不能测出SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，当频率降低1%时，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的变化不超过1%。测量是在低子晶体元件的标称频率1%处进行的。因为此处串联支路呈容性，且当SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容>1000时，

相位从90SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容偏离0.3SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。

4.4.3.3在并联电容值为O～lOpF之间，频率达200MHz时，补偿尼可能的。

5测量方法

5.1SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络的初始校准

5.1.1将短路片插入SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络。

5.1.2将信号发生器调整到晶体元件的标称频率，并调整输出电平，使电压SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容为30mV。

5.1.8将短路片去掉。

5.1.4读出B道的电压SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。串音衰减由下式表示

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

它应大于60dB。

5.1．5检查是否满足4.1条中对基准电阻和4.2条对短路片的要求。

5.2补偿电路的调谐

6.Z.1将4.1条中补偿电路连接到靠型网络。

5.2.2插入短路片。

5.2.3将信号发生器的频率调刘比晶体元件标称频率低1%处。

5.2.4记下A道和B道的SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的读数，并计算

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    量。等等

5.2.5插入晶体元件。

1.2.1调整并电感SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，使B道得到最小电压SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，并计算

  SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    注：相位读数等于带有短路片的相位，但由SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容值较高，它不稳定。

5.2.7为了给出5.3．工条规定的零相位读数，将信号发生器的频率调整到晶体频率。

5.2.8为了给出对称相位偏置处’（如士20SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容）相等的电压读数，校正补偿电感。

5.2.9对于每一个有不同的并电容和／或标称频率的晶体元件，应重复调谐补偿电路。

5.8频率和电阻测量

5.3.1初始校准。

5.8.1.1将短路片插入有补偿电感的矗型网络。

5.8.1.2将信号发生器的频率调整到晶体标称频率处。为了给出要求的晶体元件的激励电

平，调整电源输出。

5.3.1.3记下A道和B道的读数SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容．，并计算

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

6.3.1.4将相位计置于“0”位置。

6.3.1.6插入25 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容电阻。

5.3.1.6通过改变补偿电感和／或相位计的零点使相位计读数校准到零。

5.3.1.7插入75 Q电I‰

5.3.1.8按5.3.1.6条的方法，将相位计读数校准到零。 

5.3.1.8插入25SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容 电阻时相位计的读数与插入75SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容电阻时的读数的偏差不应大于0.2SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。否则应重复5.3.1.5～5.3.1.8的步骤。

5.3.2补偿电路的校准

    对晶体元件的补偿电路的滴谐按5.2.2～5：2.9的步骤执行。

5.3.3串联谐振频率SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的测量

    按照5.3.2条的规定进行补偿后，零相位点的频率读数就是SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。

5.3.4动态电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的计算

5.3.4.1在串联谐振频率点，零相位电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容可由电压读数SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容计算。

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

5.3.4.2  动态电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容可由SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容按3.2条算出

   SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容    (4)

    可2万一瓦

5.4动态电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和动态电感SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的计算

5.4.1  带有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的晶体元件的相位角。

    根据第2条，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络中晶体元件的相位角由下式给出。

   SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    式中SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容是SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容型网络的端电阻。

5.4,2最大相角

    根据图3，带有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的晶体元件的最大相角由下式给出。

   SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容   (5)

    例lSJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容= 1000 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容= 100 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，2SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=25SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=±52.8SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

5.4.3动态电感己，的计算

    在数值相同、正负两个相位偏置+SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和-SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容处，测量SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容两个频率。SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容应小于式(5)的SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，最好是0.5SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。或SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=20SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容作为标准值。然后计算SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容：

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容 (6)

式中 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容   ;SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

5.4.4动态电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的计算

  根据8.1条式(3)，计算SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

   SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容  (7)

S.4.5品质因数Q的计算

    Q由下式给出

Q=SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容 (8)

    附录A

    对SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容进行补偿和不补偿的两种

测量方法所得SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容差异的分析

A1  频率和电阻差异

AI．1根据3.1条，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容相对频率差异的理论值的一级近似为

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

式中 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容=晶体元件的电容比。

A1.2 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容相对差异的理论值近似为

 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容 

同样，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。

A1.3对于典型的振荡晶体，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容以及SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容相对差异的数值在表Al中给出。

A14对于泛音晶体，乘积（Q×f）在理论上近似为一常数。因此，10SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容级的频率和百分之几的电阻差正比于频率的平方。此外，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容之比随频率增加而增大。因此，差异就更大。

A2带有和没有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的测量中SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的差异

    动态电感和动态电容都是从没有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿的测量申由下式得到的：

  SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容          SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    该式有两个简化:

    1)让SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容等于SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，误差已在A1.2中给出。

    2)未考虑SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容影响，它既未给出在零相位点B道电压的最大值，也未给出数值相等符号相反的相移所对应的对称的频率偏移。对予高频晶体，大于±45SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的相移通常是不可能达

到的。   

    最终误差不能明确用公式表示。已经用迭代法计算出了最终误差。表A1中给出典型的

晶体元件的误差。

表Al  振荡器用晶体元件参数的典型位和带补偿与不带补偿时理论计算的参数的差值

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

  (MHz)

    SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

 

  (fF)．

   

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容    (SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容)

 

  Q(lOSJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容)

 

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

 (1×10SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容)

 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    (%)

    SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容(%)

 

45SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容相位偏置

    15

    45

    75

    105

30

 2.3

 0.70

o.s6

     7

    14

    30

    55

    50

    111

    93

    76    ．

+ O. 04

+0.11

+0.49

+1.56

+0.02

+0.06

+0.9

+6.0

+ O. 002

+0.29

+2.7

(见注)

  注：工作于7次泛音的晶体元件的SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容不能用±45SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的相位儡置来测量，因为没有补偿的最大相角约36SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容．

A3补偿频率范围

  频率低80MHz的晶体元件，测量时可以在无SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿条件下进行测量；频率SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容之差在理论上小于l×I0SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容之差在理论上小于2%，动态电容，动态电感和品质因数

的误差在理论上小于5%。

  频率在80MHz以上的晶体元件，游量时应对并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容进行补偿。

    附录B

关千准确度的补充说明

    SJ/z 9164.1--87(IEc 444—1)的附录A中已给出准确度的补充说明。本附录提供了，

并电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的补偿对SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容测量准确度的影响。

B1 有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿时，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的测量准确度

B1.1在由5.5条中25 SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和75SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容 基准电阻确定的零相位点测量串联谐振频率SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。由于晶体元件的电阻的差异引起的相位偏差低0.5SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容 (见SJ／Z 9154.1即IEC 444--1)。用分辨率为0.2SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的相位P计所得的最终频率误差由下式给出，

   SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    当使用SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿，品质因数在10000以上时，串联谐振频率测量的准确度在理论上可达到优于0.6×lOSJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容。

B2有SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿时，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的测量准确度

B2.1  串联谐振电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的计算可通过在零相位点与基准电阻相比较并考虑补偿电路电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容而得出：

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容  (4)

B2.2根据B．1条当零相位有0.7SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容误差引起SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的误差为0.007%，因此可忽略不计。

B2.3 A道和B道电压表读数的总误差是2%。由于基准电阻的阻值误差见SJ/Z  9154.1--87(IEC444--1)引起的误差是2%，在测量SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容时的最大误差是4%。

B2.4由于SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的值相当高，因此它的测量准确度只有10%左右。一般说来，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的阻值(约

lOOO SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容)比SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容至少高10倍，它给曰l的附加误差小于1%。

B2.5使用SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿时，串联谐振电阻SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的总精度可达到2%到5%。

B3 使用SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容补偿时，动态电容、动态电感和品质因数的测量准确度

B3.1可以用在相位偏置处串联谐振电阻和频率的测量值来计算SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容，SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和Q。

B8.2 82条给出昂预期的情况。

B8.8根据5.4.8条式(6)应测量正负相位偏置（最好是±20SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容）之间的频率偏置。对于每个有0.2SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容允许误差的相位偏移读数，频率误差是：

  SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

 

B3.4在使用SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的补偿,；动态电容SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容、动态电感SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和品质因数Q的总误差可达到3%到

7%。 

附录C

关于图4a和4b中电路元件的补充说明

图4a

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容:2个平面型变容二极管

k=94.5

n=0.90

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容:超突变结变容二极管

k=920

n=1.69

图4b:

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容:微调电容器

    电容值为2到45pF。

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容:射频空心线圈

    电感量80nHSJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容15%

    线圈尺寸SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容×l: -4×4mm

    匝数:4SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

铜线:SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容= 0.35mm

电感调节器:不作统一规定

品质因数:见下表

    SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容和SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容的典型位

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

    75

100

  150

200

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

130

140

185

150

SJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

5kSJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

7kSJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

14kSJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

16kSJ/Z 9154.3-87 用 型网络零相位法 测量石英晶体元件参数 第三部分利用有并电容

 

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