石英諧振器傳輸法如何測(cè)量?

作者： 揚(yáng)興科技 日期：2021-09-23 瀏覽量：

  傳輸法測(cè)量線路如圖1所示，它是由訊號(hào)源、測(cè)試網(wǎng)絡(luò)和指示器三部分組成。為了保證一定的測(cè)量精度，對(duì)測(cè)量線路的各部分都有一定要求。

  1、頻率綜合器(即訊號(hào)源)

  對(duì)頻率綜合器的要求是：輸出頻率穩(wěn)定度要優(yōu)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(guī)定的激勵(lì)功率。在測(cè)試過程中，訊號(hào)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(yīng)比基頻訊號(hào)低30dB以上。

  2、高頻毫伏表(即指示器)

  對(duì)高頻毫伏表的要求是：靈敏度和輸入阻抗要高;性能要穩(wěn)定;頻率響應(yīng)要足夠?qū)挕?/span>

  3、測(cè)試網(wǎng)絡(luò)

  對(duì)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的要求是：接線柱和引線的寄生電抗X_T=1/ωC_T應(yīng)遠(yuǎn)大于并聯(lián)電阻R_T；石英諧振器插座之間的寄生電容C_AB應(yīng)遠(yuǎn)小于靜電容C₀；石英諧振器插座之間的寄生電抗X_AB要遠(yuǎn)大于動(dòng)態(tài)電阻R_i；連接石英諧振器導(dǎo)線的電抗要低于靜電容C₀的電抗。

  為了保證傳輸法的測(cè)量精度，對(duì)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)中電阻R_T和R_i的選取應(yīng)滿足下述要求：

  (1)并聯(lián)電阻R_T

  電阻R_T與石英諧振器串聯(lián)。在串聯(lián)諧振時(shí)，R_T是串聯(lián)諧振電路中電阻的一部分，因而當(dāng)R_T很大時(shí)，就會(huì)影響諧振曲線的尖銳度，使諧振指示不靈敏、測(cè)量誤差增大。又根據(jù)傳輸法對(duì)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的要求，在整個(gè)測(cè)量頻率范圍內(nèi)，為了保證X_T?R_T，減少C_T的影響，希望R_T小一點(diǎn)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(diǎn)好。兼顧這兩個(gè)方面的要求，一般選取R_T=(1/31～/10)R₁為宜。

  (2)并聯(lián)電阻R_T′

  電阻R_T′與石英諧振器并聯(lián)，它的作用是減小對(duì)訊號(hào)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(lián)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(lián)電阻R_i

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

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