用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统及调试方法_3

文档序号:9729805阅读:来源:国知局
二、系统自检:系统进行自检,包括检测系统频率测量功能、将所有待测晶体振荡器设置进入调试模式,检查能否与所有待测晶体振荡器建立通信。
[0028]三、产品调测:对所有的待测晶体振荡器进行调测。
[0029]其中步骤三是本实施例的关键步骤,其具体包括以下步骤:
31)中心电容校准:根据待测晶体振荡器中心电容值对频率的调整极性,使用折半查找法遍历中心电容值整个范围,找到每个待测晶体振荡器最合适的中心电容值,并使其输出频率达到要求的频率范围内。本步骤中使用折半查找法对中心电容进行校准的步骤为:i )设置所有待测晶体振荡器的中心电容值为中值;
? )测量所有待测晶体振荡器的输出频率,例如本实施例中设有Ν(Ν2 1)个待测晶体振荡器,因此需要测量Ν个待测晶体振荡器的输出频率,分别记为F(1)、F(2)、F(3)……F(N);
iii)将每个待测晶体振荡器输出频率与标称频率进行大小比较,根据大小比较结果,以及待测晶体振荡器的中心电容对输出频率的调整极性,以折半查找原则计算出每个待测晶体振荡器的下一次调整中心电容值,具体调整为:
如果F(N)>标称频率,且中心电容对输出频率极性为负,说明本次输入的中心电容值偏低,生成下次的调整中心电容值应该为:上一次输入的中心电容值+中心电容值满量程/M(M为调整系数,第一次为4,第二次为8,后一次均为前一次的两倍)。
[0030]如果F(N)〈标称频率,且中心电容对输出频率极性为负,说明本次输入的中心电容中值偏大,生成下次的调整后的中心电容值应该为:上一次输入的中心电容值-中心电容值满量程/M(M为调整系数,第一次为4,第二次为8,后一次均为前一次的两倍)。
[0031 ]如果F(N)=标称频率,则本次的中心电容值即为最合适的中心电容值。
[0032]iv)将生成的调整后的中心电容值分别写入对应的待测晶体振荡器内;
ν )循环步骤ii )、iii )、iv ),直至所有待测晶体振荡器的中心电容校准成功或中心电容值满量程与调整系数的比值为1也即折半查找法完成;
vi)找出每个待测晶体振荡器历次调整过程中输出频率与标称频率最接近的那个中心电容调整值(理论上是最后一次中心电容调整值),并判断该调整值下的输出频率是否在要求的频率范围内,如果最终确定与标称频率最接近的输出频率在要求的频率范围内,则保存待测晶体振荡器的最佳中心电容校准值和对应输出的频率,否则待测晶体振荡器的中心电容校准失败,并进行标记。
[0033]根据上述的步骤则可以完成对每个待测晶体振荡器中心电容的校准,例如,如果一待测晶体振荡器的中心电容值范围为0-255,中心电容值对频率调整极性为负,即中心电容值越大,晶体振荡器输出频率越低,反之亦然,要求标称频率10 000 000,折半法查找:
第一次写中值:128,调整系数M=4,输出频率:10 000 045; 第二次调整值:128+256/4=192,调整系数M=8,输出频率:9 999 981;
第三次调整值:192-256/8=160,调整系数M=16,输出频率:10 000 013;
第四次调整值:160+256/16=176,调整系数M=32,输出频率:9 999 997;
第五次调整值:176-256/32=168,调整系数M=64,输出频率:10 000 005;
第六次调整值:168+256/64=172,调整系数M=128,输出频率:10 000 001;
第七次调整值:172+256/128=174,调整系数M=256,输出频率:9 999 999;
第八次调整值:174-256/256=173,256/Μ=1;输出频率:10 000 000。
[0034]也即最佳中心电容校准值为:173,对应校准频率相对标称频率偏差为0。
[0035]32)启动高低温试验箱1:设置高低温试验箱运行程式,运行程式包括恒温段和变温段,其中恒温段为调测温度点,在整个温度范围内按照一定的温度间隔设置调测温度点,完成程式设置后将运行程式写入并启动高低温试验箱1;例如整体调测温度范围为_40°C?85°C,按照从高温到低温,且每5°C间隔一个调测温度点的设置,则第一调测温度点为85°C,下一个调测温度点为80°C,再下一个调测温度点为75°C……以此类推,直到最后一个调测温度点为_45°C。
[0036]33)调测温度点温度恒定:外部控制中心4不断采集高低温试验箱1的状态信息,判断高低温试验箱1是否进入恒温段,一旦高低温试验箱1进入调测点恒温段,则外部控制中心4控制高低温试验箱1进入保持状态,高低温试验箱1将会一直保持在恒温状态,之后持续采集高低温试验箱1的状态信息,判断高低温试验箱1内温度是否稳定在调测点温度上,如果高低温试验箱1位稳定于调测点温度上,外部控制中心4控制用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统开始进行当前温度点上的调测;
本实施例中判断温度是否稳定的标准是人工设置的,例如,判定温度是否稳定在80°C上,判断的方法为:每3秒(此值可设置)读一次高低温试验箱1内的温度,判断本次的读取温度是否在80±0.1°C(0.1°C的误差值可设置)内,如果是则计数器加1,如果不是则计数器清零,循环如此,直到计数器累积值大于等于60(此值可设置),判定为温度已稳定在80 °C上,即连续在3*60=180秒内,高低温试验箱1内的温度都一直保持在80±0.1°C的范围内,那此时可以认为温度已稳定在80°C上。
[0037]34)待测晶体振荡器频率补偿:根据待测晶体振荡器的频率补偿极性,使用折半查找法找出在当前调测温度点上每个待测晶体振荡器的最优频率补偿值,并从每个待测晶体振荡器上读出与外部环境温度对应的温度转换数值;本步骤通过折半查找法当前温度点上每个待测晶体振荡器的最优频率补偿值,具体过程为:
①设置所有待测晶体振荡器的频率补偿值为中值;
②测量所有待测晶体振荡器的输出频率;
③将每个待测晶体振荡器的输出频率与标称频率进行大小比较,根据比较后的结果和待测晶体振荡器的频率补偿调整极性,以折半查找原则找出每个待测晶体振荡器的下一次调整频率补偿值;此步骤中与利用折半查找法对中心电容的校准方法是一样的,在此不再赘述。
[0038]④将生成的调整后的频率补偿值分别写入对应的待测晶体振荡器内;
⑤重复步骤②、③、④,直至折半查找法完成;
⑥找出每个待测晶体振荡器历次调整过程中输出频率最接近频标输出的标称频率的那个频率补偿数值(理论上为最后一次调整补偿值),然后从所有待测晶体振荡器上读取与外部温度对应的温度转换数值,并保存当前调测温度点的温度和每个待测晶体振荡器在这个调测温度点上的最优补偿值、补偿频率偏差及温度转换值。
[0039]35)循环测试:外部控制中心4控制高低温试验箱程式解除保持状态,并向下一调测温度点运行,不断循环步骤33)、34)、35),直至完成所有调测温度点下的调试;
36)调测数据处理:将调测后的每个待测晶体振荡器在所有待测温度点下记录的最优频率补偿值和温度转换数值分别进行曲线拟合、数据转化、烧写存储。本步骤中曲线拟合是利用最小二乘法根据每个待测晶体振荡器在所有待测温度点下记录的最优频率补偿值和温度转换数值进行曲线拟合;而生成的曲线按照固定的格式计算出烧写数据,并烧写入对应的待测晶体振荡器内。
[0040]三、晶体振荡器检测:完成步骤一、步骤二、步骤三后,外部控制中心4直接控制用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统进入检测工作,对所有放置好的待测晶体振荡器进行频率检测,并根据频率检测结果筛选出不合格的晶体振荡器。
[0041]本步骤中高低温试验箱1检测程式可设置,设置实例:
以高低温试验箱1内温度变化速率不超过0.5度/分钟为原则,检测程式可以设置为: 第一段:25°C?85
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