GB T 12274.1-2012 有质量评定的石英晶体振荡器.第1部分：总规范.pdf

1、l ICS 3 1. 140 L 21 GE 中华人民ft /、不日国国家标准GB/T 12274.1-2012 代替GB12274- 1990 有质量评定的石英晶体振荡器第1部分:总规范Quartz crystal controlled oscillators of assessed quality一Part 1 : Generic specification CIEC 60679-1: 2007 , MOD) 2012-11-05发布2013-02-15实施v、iIJ) . o. 飞LNJ骂:?F刮津匿董事伪/中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布G/T 122

2、74.1-2012 目次前言.1 l 范围-2 规范性引用文件3 术语、定义和一般信息4 质量评定程序5 试验和测量程序. 附录A(规范性附录)逻辑电平驱动的负载电路57附录B(规范性附录)问锁试验60附录C(资料性附录)静电放电敏感度的分级. 附录D(资料性附录)本部分与IEC60679-1:2007技术性差异及其原因 62 参考文献.63 目。吕GB/T 12274(有质量评定的石英晶体振荡器分为以下几个部分:一一第1部分:总规范;一一-第2部分:使用指南;一一第3部分:分规范能力批准;第3-1部分:空白详细规范能力批准;第4部分:分规范鉴定批准;第4-1部分:空白详细规范鉴定批准。本部分

3、为GB/T12274的第1部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。GB/T 12274.1-2012 本部分代替GB12274-1990(有质量评定的石英晶体振荡器第1部分:总规范)，与GB12274 1990相比，主要变化如下:一一增加了34条术语和定义;一一根据电子元器件质量认证的通用规定，全面规定了质量评定程序的细则;一一一增加了25条电性能测量方法、9个机械和环境试验项目、耐久性试验方法;一一增加了附录A、附录B、附录C和附录D。本部分使用重新起草法修改采用IEC60679-1:2007(石英晶体振荡器第1部分:总规范。本部分与IEC60679-1: 2007相比存在

4、技术性差异，这些差异涉及的条款己通过在其外侧页边空白位置的垂直单线(1)进行了标示。附录D中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。本部分还作了下列编辑性修改:F一规范性引用文件和3.2.39中删除了ANSIT 1. 105. 03、ANSIT l. 101、TelcordiaGR-253和ETSI EN 300462。一一将第2章的优先顺序调至第3章。一一图2中直线线条的位置有偏移，将其修正到正确位置。一一图8右上方补画f3f4段的抖动允差线。一一5.5.22.4调幅频率响应中总失真的计算公式改为放在5.5. 22. 3调幅失真中。一一用公制线径代替英制线规。一一本部分用环境试验国家标准GB/

5、T2423代替对应的IEC60068，它们在本部分的引用中无技术性差异。本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出。本部分由全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会.?ll/2 r2 , l/ 一一(r)Lm.s. = I一一一一(Ykl瓦)I = () J川. . . . . ( 2 ) L2(M -1)但=1R/ J 3.2.22 相位噪声phase noise 振荡器短期频率稳定度的频域量度，通常用相位起伏功率谱密度S(/)表示，其中相位起伏函数为cp(t) =2rr:Ft-2rr:Fot。相应起伏谱密度用式(3)直接与频率起伏谱密度联系起来:式中:F 振荡器频率;Fo -振蔼器平均频

6、率;f傅立叶频率。3.2.23 频谱纯度spectral purity 乱(j)=(手)2Sy(f)md/H. ( 3 ) 频率稳定度的一种频域量度，它通常用信号边带噪声功率谱中每赫兹带宽噪声功率相对于总信号功率的分贝数来表示。它包括了不确定的噪声功率、谐波失真分量和杂波信号频率扰动。3.2.24 杂波调频incidental frequency modulation 频率稳定度的频域优选量度。把振荡器信号加到一具有规定理想特性的鉴频电路上得到基带合成信号，用此基带合成信号的频谱描述杂波调频是最合适的。如果适当规定检波带宽，则杂波调频可以用输出频率的相对比例来表示(如在10kHz带宽内为2X

7、10-8方均根)。3.2.25 调幅失真amplitude modulation distortion 属于由调制信号波形中各频率分量的相对幅值改变造成的非线性失真，通常也称之为频率失真、幅度失真和幅频失真。GB/T 12274.1-2012 3.2.26 调频频偏线性度linearity of frequency modulation deviation 作为与理想(线性)函数相比较的调制系统传输特性的量度，通常用规定满频偏范围的百分数表示允许的非线性。调制线性度还能由调制器件产生的基带信号的允许失真表示(如互调失真和谐波失真与总调制信号功率相比不超过-40dB)。例:图2是一典型调制振荡器

8、的输出频率曲线，该振荡器调制特性在土3V范围内为133.3Hz/V，允许非线性为土5%。曲线D是与理想、曲线A和极限曲线B和C相比较的实际特性曲线。中心频率400 200 。一200NZ忽础M骨眼制3 2 。电压/v一1一2-3 400 典型的频率起伏特性图23.2.27 谐波失真用不希望的与有用信号频率有谐波关系的信号频谱分量描述的非线性失真。通常用相对于有用信号输出功率的功率比(分贝数)表示各个谐波分量。harmonic distortion 3.2.28 杂波振荡spurious oscillations 在振荡器输出端呈现的，与有用输出频率无谐波关系的离散频谱分量。这些分量可能呈现为对

9、称边带，或者是单一频谱分量，取决于振荡产生的模式。输出频谱中杂波分量通常用相对于输出信号功率的功率比(分贝数)表示。3.2.29 脉冲持续时间pulse duration 脉冲开始时间和脉冲停止时间之间的间隔(见图3)IEC60469-1:19873.3. 2J。3.2.30 上升时间波形前沿在两规定电平之间变化的时间间隔，这两个电平可以是V佣和VOL两个逻辑电平或是最大幅度(VH1-V)的10%和90%，或在详细规范中规定的其他比值(见图3)。7 rise time GB/T 12274.1-2012 3.2.31 下降时间decay(or fall) time 波形后沿在两规定电平之间变化

10、的时间间隔，这两个电平可以是VOH和VOL两个逻辑电平或是最大幅度CVHI-VLO)的90%和10%，或在详细规范中规定的其他比例(见图3)。脉冲宽度(11)脉神宽度的)VH1十一一一一一-L-71 1 , l一汇一一一x-一-5!:-上限90%1 民i 算术平均值导Ii刀队!-T-一一一一-T-一l/ l l U h , 下限1肌_-l_节一-l-Vw I一一一_./1 -叫严-白-1-一一一一一一-说明:V川低电平输出电压;VOH -高11).平输出电压;VH1 脉冲波形的高电平电压?V 脉冲波形的低电平电压。3.2.32 三态输出tri-stale output 图3输出波形特性时间可以

11、通过输入控制信号开启或禁止其工作的输出状态。禁止状态下，门电路的输出阻抗被设置为高阻，允许测试信号加到其下一级电路。3.2.33 对称性(占空比)symmetryCmark/space ratio or duty cycle) 输出电压在规定电平以上持续的时间。1)及输出电压在该规定电平以F持续的时间Ct2 )之比，用占信号整个周期的百分数表示。规定电平可以是VOL和VOH之间的算术平均值或幅度峰峰值的50%(见图3)。比值表示为:3.2.34 重现性retrace characteristics 100t _ 100t2 t十t2t十t2振荡器经过规定的时间期间，再加电一段时间后返回原来的稳

12、定频率的能力。3.2.35 起振时间start-up time C 4 ) 振荡器从加电至出现石英谐振器控制的所需频率的参考频率输出信号达到以下规定条件:所用的时间t5U:GB/T 12274.1一2012a) 准正弦波信号的包络值是稳态峰-峰幅的90%(见图20)0b) 脉冲波形当脉冲波的低电平VLO维持在低于VOL且其高电平VH1维持在高于VOH时，输出脉冲达到稳定频率附近的时间。注意:输出信号可能在达到稳态信号之前出现杂波振荡。3.2.36 相位抖动phase jitter 晶体振荡器输出信号的过零点在时间上相对于其理想位置的短暂偏离。其相位变量A伊对应的频率大于或等于10Hz称为抖动。

13、该变量小于10Hz称为凛移。过度的抖动会造成数据流传送错误，导致通信信号的误码率CBER)增加，并造成同步方面的问题见图4、图5、图6和图7)。对应周期长度的变量为t,. T = t，./(2J，) ( 5 ) 称为周期抖动/，fc为时钟频率。峰峰抖动说明:T.r为理想基准信号的问期圈4有相位抖动的时钟信号抖动幅度通常涉及一个数据比特宽度的单位间隔CUI)(例如，STM- /OC-3规定，155.52Mbit/s 时，UI=6.43口时，或定义为时间变量绝对值(单位为ns、ps或s)，或将其定量表示为峰-峰值或方均根值。某些应用要求更高的置信度水平，此时相位抖动峰-峰值的标准偏差可规定为更大的

14、范围。NRZ信号峰值峰值峰值抖动幅度峰a峰值-r-rt-r +峰值时间斗口时钟问叫观测时间图5相位抖动的测量GB/T 12274.1-2012 随机型抖动的方均根值定义为基本高斯分布的标准偏差。按照99.95348% (即465X 10-6尾数)的置信度水平，抖动峰峰值的取值是7(即:I:3.5的。4 3 1 2 + 一1一-2 一3一4 相位抖动的高斯分布X 图6度幅动抖ll叫l川川川川川抖动频率的幅度和周期信号含有副谐波时，由于占空比的周期性变化，相位抖动可能含有非随机频谱分量。此时产生非高斯分布，即峰-峰值的取值不能采用7规则。这种情况下，只能使用实际峰-峰值。但是峰峰值的确定受观察时间

15、的影响。建议峰-峰值抖动的观察时间为1mino需要更高的置信度时，则要求更长的观察时间(即规定随机抖动峰峰值用更宽的范围)。描述抖动特性，重要的是规定合理的傅立叶频率范围，即抖动本身的频率分量。此值是由应用决定的(见ITU-TG. 825)，见图80与抖动和漂移有关的下列三个参数也用于描述时钟特性。TIE:时间间隔误差(ns或ps);一-MTIE:最大时间间隔误差(峰-峰值TIE); 一一TDEV:时间偏差(方均根值)。TIE定义为被测信号与参考时钟的时间偏差，典型的测量单位是ns。MTIE是描述频率偏置的量度。它定义为任一观测时间间隔内(s)的TIE峰-峰值。TDEV描述频谱分量。它定义为滤

16、掉TIE的有效值，此时带通滤波器的中心频率为O.42/r时的频率。由标准偏差(ri)对应的各点(i)TIE样本计算得到(见注)。注:更多细节参见ITU-TG. 81OITU-T G. 813。图7GB/T 12274.1-2012 最大抖动允差UJpp 622 156 39 15 15 15 15 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5 0.15 0.15 O. 15 0.15 0.15 O. 15 0.15 UJ怦A3 A2 A1 IE fo J; j fs f. 抖动频率f30Hz 300Hz 2kHz 20趾fz400 kHz 19. 3Hz 500Hz 6

17、. 5kHz 65 kHz 1. 3 MHz 30Hz 300Hz 6.5挝Iz65挝Iz1. 3 MHz 9. 65Hz 1旺h25 kHz 250 kHz 51-任Iz30Hz 300Hz 25址Iz250 kHz 5MHz 12.1 Hz 5kHz 100 kHz 11-任h20MHz 600Hz 6时fz100 kHz 1MHz 201，但Iz图8lTU-T G. 825规定的抖动允差3.3 优先额定值和特性优先额定值应从以下条款选取，除非详细规范另有规定。3.3.1 气候类别(40/085/56)如果要求石英晶体振荡器工作温度范围超过-40oC85 oC，气候类别应规定为相应的工作温

18、度范围。3.3.2 碰撞严酷度等级沿三个相互垂直轴的每一个方向在峰值加速度400m/s2下碰撞(4000:1:10)次，脉冲持续时间6 ms。3.3.3 振动严酷等级正弦振动10 Hz55 Hz 0.75 mm位移幅值(峰值)55 Hz500 Hz 或55 Hz2 000 Hz 100 m/ S2加速度幅值(峰值)三个相互垂直轴，每个方向30min, 1 oct/min(见5.6.7)10 Hz55 Hz 1. 5 mm位移幅值(峰值)55 Hz2 000 Hz 200 m/s2加速度幅值(峰值)三个相互垂直轴，每个方向30min , 1 oct/min(见5.6. 7) 11 GB/T 12

19、274.1-2012 随机振动20 Hz2 000 Hz 09.2 m/s2)2/ Hz 196 m/s2加速度或20 Hz2 000 Hz (48 m/s2)2/ Hz 314 m/s2加速度3.3.4 冲击严酷度等级三个相互垂直轴，每个方向30min , 1 oct/min(见5.6. 7) 除详细规范另有规定外。峰值加速度为1000 m/豆，持续时间为6ms，沿三个相互垂直轴的每个方向冲击3次(见5.6.8)0皮形为半正波弦。3.3.5 漏率10一1Pa. cml/s(10-6 bar. cm3/s) 10-3 Pa. cm3/s(10-8 fxtr cml/s) 3.4 标志3.4.

20、1 晶体振荡器上应清楚和水久性地标出下列a)g)项内容(见5.6.21)，并尽可能多地标出其余的项目。a) 详细规范规定的型号名称;b) 标称频率也Hz或MHz);c) 制造年和星期;d) 合格标志(采用合格证者除外); e) 制造厂识别代码;f) 制造商名称或商标;g) 引出端识别sh) 电气连接标识;i) 电源电压和极性(适用时); j) 序号(适用时)。当小型化晶体振荡器盒的可利用表面积使标志数量受到实际限制时，详细规范中应给出标志内容的说明。3.4.2 内装晶体振荡器的初级包装应清楚地标明3.4.1所列的全部内容，必要时应标志g)项和静电敏感器件(ESD)标志。4 质量评定程序评定质量

21、的石英晶体振荡器的批准有两种方法。它们是鉴定批准和能力批准。4. 1 初始制造阶段按IECQC 001002-3 :1998的3.1. 1. 2规定，晶体振荡器的初始制造阶段是:a) 内有密封石英晶体元件的振荡器:GB/T 12274.1-2012 晶体振荡器的组装;b) 内有非密封石英晶体元件的振蔼器:一一除晶体振荡器的组装外还有晶片的最终表面加工。注:晶片最终表团加工可以是下列工序中的任何一种:研磨、抛光、腐蚀、抛光片的清洗。4.2 结构相似元件供鉴定批准、能力批准和质量一致性检验用的结构相似元件的划分应在相关分规范中规定。4.3 分包分包程序应按IECQC 001002-3: 1998第

22、2章附录启的规定。晶体在电路中组装后不得分包。除非是密封的石英晶体元件，这种情况下可以允许振荡器外壳的最终封装分包。4. 4 装入的元件当振荡器中有被质量认证体系总规范覆盖的元件时，这些元件应是依据认证体系的正常放行程序生产的。当振荡器中有未来用认证JH详细规程生产的A件时，则批准的制造厂俗的检验主管应采取下列措施证实元件的质量。一一一包括对保证其性能满足最终产品所需的全部内容的采购规范;经有效批准并包括结果记求的试险大纲;一一能保证持续满足最终产品性能的有放的进货枪验程序。4.5 制造广批准为获得制造厂批准，制造厂应满足lECQC 001002-3:1998中10.2的要求。4.6 批准程序

23、4.6.1 概述为鉴定晶体振荡器，可采用能力批准程序或鉴定批准程序。这些程序符合lECQC 001001和IEC QC 001002-3 :1998中的规定。4.6.2 能力批准当结构类似晶体振荡器以共同的设计规则为基础，采用一组共有的加工工艺制造时，适合采用能力批准。能力批准详细规范分下述三种类型。a) 能力鉴定元件(CQCs)每种能力鉴定元件应制定经国家标准机构认可的详细规范。详细规范应能识别CQC的目的，并包括所有相关应力水平和试验限值。b) 标准元件当能力批准程序包含的元件欲作为标准元件时，应采用空白详细规范编写详细规范。这种规泡应由IECQ注册。c) 定制晶体振荡器详细规范的内容应由

24、制造厂和用户按IECQC 001002-3: 1998的6.6.1协商确定。, GB/T 12274.1一2012有关详细规范的更多内容包括在相关分规范中。产品和能力鉴定元件(CQCs)按组合形式试验，并对己证实的设计准则、工艺和质量控制程序等基本制造条件给予批准。进一步的内容在4.7和相关分规范中规定。4.6.3 鉴定批准鉴定批准适用于标准设计生产的元件，并且已确立了生产过程且遵守己发布的详细规范。要鉴定的晶体振荡器，按4.8和相关分规范的规定，直接采用适用的评定水平和严酷度等级，按详细规范确定试验大纲。4. 7 能力批准程序4.7.1 概述能力批准程序应按IECQC 001002-3: 1

25、998中4.2的规定。4.7.2 能力批准资格制造厂应遵守IECQC 001002-3:1998中4.2.1和本部分4.1初始制造阶段规定的要求。4. 7. 3 能力批准的申请制造厂为获得能力批准应采用IECQC 001002-3: 1998的4.2.4规定的程序规则。4.7.4 能力批准的授予在成功地完成IECQC 001002-3: 1998的4.2.7规定的程序后，应授予能力批准。4.7.5 能力手册能力于册的内容应符合分规范要求。NSI(国家监督检查机构)应将能力手册为保密文件。制造厂可按其意愿，可以将能力于册的部分内容或全部内容透露给第二方。4.8 鉴定批准程序4.8. 1 概述能力

26、批准程序应按IECQC 001002-3: 1998的规定。4.8.2 鉴定批准资格制造厂应遵守IECQC 001002-3:1998中3.1. 1和本部分4.1初始制造阶段规定的要求。4.8.3 鉴定批准的申请制造厂为获得鉴定批准应采用IECQC 001002-3: 1998的3.1. 3规定的程序规则。4.8.4 鉴定批准的授予在成功地完成IECQC 001002-3: 1998的3.1.5规定的程序后，应授予鉴定批准。4.8.5 质量一致性检验和分规范一起使用的空白详细规范应规定质量一致性检验一览表。GB/T 12274.1-2012 4.9 试验程序所采用的试验程序应从总规范选取。若要

27、求的试验未包括在总规范中，则应在详细规范中规定。4. 10 筛选要求用户要求对晶体振荡器进行筛选时，应在详细规范中规定筛选要求。4.11 返工和返修4. 11. 1 返工返工是纠正加工差错，若分规范禁止返工，则不应施行返工。若对具体元件有返工次数的限制，则应在分规范中规定。所有返工应在按详细规范要求的检验批构成之前进行。以上返工程序应在制造厂制定的有关文件中详细叙述，并在总检查员的直接参与下进行。不允许返工分包。4. 11. 2 返修返修是元件交给用户后对其缺陷的修正。经过返修的元件不能再作为制造厂的代表产品，且不能按质量认证体系放行。4.12 证明合格的试验记录应采用IECQC 001002

28、-2附录B的要求。当按鉴定批准用分规范有规定且用户要求证明合格的试验记录(CTR)时，应摘要提供规定试验的结果。4. 13 放行有效期保存期限超过两年的晶体振荡器，之后的放行批在交货前应按5.5.4和5.5.17规定的电气试验重新检验。4.14 发货放行晶体振荡器应按IECQC 001002-3中4.3的规定放行。4. 15 不检查的参数只能保证在详细规范中规定并已通过试验的参数在规定的极限之内。未规定的任一参数均不能保证对每个元件都不变。若必须对更多的参数加以控制，则应采用新的涉及面更宽的详细规范。任何附加的试验方法都应叙述完整，并应规定相应的极限值、AQL值和检查水平。5 试验和测量程序5

29、. 1 概述试验和测量程序应按有关详细规范规定进行。5.2 标准大气条件5.2. 1 试验的标准大气条件除非另有规定，所有试验和测量都应在GB/T242 1. 1-2008中规定的试验的标准大气条件下GB/T 12274.1-2012 进行。温度:15oC35 oC; 相对温度:25%75%; 气压:86kPa106 kPa(860 mbarl 060 mbar); 有争议时，采用仲裁试验的标准大气条件:温度:250C土2oC; 相对湿度:48%52%; 气压:86kPa106 kPa(860 mbarl 060 mbar); 测量前，晶体振荡器应在测量温度下放置足够时间，以使振荡器达到热平衡

30、。为了有助于干燥，控制恢复条件和标准条件按GB/T242 1. 1-2008中的规定。应记录测量期间的环境温度并在试验报告中注明Q5.2.2 平衡条件除非另有规定，全部电气试验应在平衡条件下进行。如试验条件引起被测特性随时间有明显变化时，应规定补偿这一影响的方法;例如进行测量前，应规定振蔼器在规定试验条件下保持一段时间Q5.2.3 温度试验的空气流通条件当不在2SoC士2oC温度下i则吐时.振蔼器应处在充分的空气流血中以保证其周围的植度是受控温度。如果强制气流产生的热损耗对振蔼器的性能有影响，山将振荡器置于-导热挡风箱内，以模拟静止空气条件。挡风箱的内部尺寸应使所有内表面距振踌器的问隔为20m

31、m土5mm。在此条件下进行测量的温度是挡风箱内表面的基准点温度。如果需要挡风箱，则高温和低温试验都应使用挡风箱。5.2.4 电源晶体振荡器试验所用的直流电源应无足以影响测量精度的纹波含量，交流电源也无瞬变过程。在电源纹设和(或)瞬变分茧对被测量性能是敏感因素时，在详细规范中应对其含量做严格规定。5.2.5 测量准确度详细规范规定的限值是真值。当评价测量结果时应考虑测量的不准确度。应注意将测量误差减至最小。5.2.6 注意事项5.2.6.1 测量在规定的电气试验中示出的测量电路是优选电路。当测量装置对被测特性有负载效应时，应考虑允许的偏差。5.2.6.2 静电敏感器件当元件被认定为对静电敏感时，

32、应注意防止试验之前、试验期间和试验之后的静电放电损坏(见GB/T 17626.2-1998)。GB/T 12274.1一20125.2.7 替代的试验方法各种测量都应优先采用规定的方法进行。除有争议的情况以下，可以采用能得出等效结果的任何其他方法。注等效的意思是采用其他方法得到特性值落在用规定方法测量时的规定极限内。5.3 外观检验除非另有规定，外部的外观检查应在正常的工厂照明和目视条件下进行。5.3.1 目检A应对晶体振荡器进行目检以确保其状态、加工质量和表面质量良好。标志应清晰。5.3.2 目检B应在10倍放大的条件下对晶体振荡器进行目检。玻璃应无裂纹或无引出端损伤。弯月面模形沿周围的细小

33、剥片不算裂纹。5.3.3 目检应对晶体振荡器进行目检应JG腐蚀或其他很可能削弱l洁工作的退化。标志应清晰。5.4 尺寸检验和规检程序5.4.1 尺寸检验A应检直各引出端的尺寸、问距和定位，并特什规定值。5.4.2 尺寸检验B应测量尺寸井捋合规定植。5.5 电气试验程序5.5.1 绝缘电阻除非详细规范另有规定，按图9a)所示的测试电路将最大值为20V的电压加到规定测试点上。i卖出电流表的电流，它应小于规定的最大值Q此外，还可按图9b)的方法用欧姆计直接测量电阻。阻值应大于规定的最小值;应注意确保施加电压的极性正确，电压施加到规定的点，并且不超过规定值。不遵守上述任何一项都可能导致被测元件的损害。

34、试验后应进行测量，以保证振荡器功能正常。电源 巳振荡器a) 电压电流法V一-电压表;A一一电流表。图9绝缘电阻的测试电路17 GB/T 12274.1-2012 欧姆表dIll-ll叫l振荡器b) 欧姆计法图9(续)5.5.2 耐电压用图10所示的试验电路，做完规定的预处理程序后，将规定电压加到指定引出端之间。详细规范应规定电源的内阻和最大允许电流。应无飞弧和其他电气损坏。试验后进行测试以确保振荡器功能正常。振荡器图10耐电压测试电路5.5.3 输入功率5.5.3.1 振荡器输入功率应按图11连接振荡器、电源和规定负载。施加规定电压并在规定时间内达到稳定。除非详细规范另有规定，应在基准温度下测

35、量电压和电流。用测量值计算输入功率。电源振荡捞图11振荡器输入功率的测试电路5.5.3.2 恒温槽和振荡器输入功率按图12将振荡器试验电路连接，并放入环境箱内。负载和电游、电压应按详细规范的规定。当振荡器的输入功率受外界空气环流影响时，应按5.2.3的规定将振蔼器放入挡风箱，模拟静止空气条件。在详细规范规定的温度点读取电压和电流(通常是工作温度范围的最低和最高工作温度，以及基准温度)。使用挡风箱时，温度通常选取挡风箱内表面的基准点温度。如果规定峰值功卒，应将温箱温度调到每一规定的温度，并测量电压和电源的瞬态值。在此情况下，必须将电流表和(或)电压表与记录仪连18 -G/T 12274.1-20

36、12 接，以便测量到足够的瞬态值。测量峰值功率之前在未加电状态时，应使振荡器和恒温槽在工作温度下达到热平衡。如果要求测量峰值功率，则温箱的热时间常数应比被测恒温器和振荡器及其组合足够小。用测量的电压和电流计算输入功率。环镜试验箱厂一-一一-一一一一tRF电源RF电路恒温器电源图12恒温槽和振荡器输入功率的测试电路5.5.3.3 恒温器输入功率为了仅测量恒温器输入功率，应使用5.5.3.2规定的试验程序，但是将振荡器与电源的连接断开。5.5.4 输出频率根据振荡器规定的准确度要求，输出频率的测量应采用方法1和方法2。应遵守下列注意事项:一一测量系统的准确度和分辩率通常应比待测频率高一个数量级;一

37、一振荡器应正确加载;一一应定期用以国际公认为基准的频率标准检查并核实系统的稳定度和准确度;一一为了准确测量，应特别注意，保证环境条件不影响测量结果是基本的要求。方法1:测量准确度劣于或等于1X 10-8 振蔼器应按图13连接，施加规定的电源和负载，并在正常的工作条件下和规定的时间内达到稳定。然后用频率计数器测量频率。可以用直接测频法或用周期平均法测量频率。测量的时间间隔通常为o.1 s10 s。周期平均法常用于频率低于5MHz的测量中。振荡器图13方法1的输出频率的测试电路方法2:测量准确度优于1X 10-8 振荡器应按图14连接，施加规定的电源和负载，并在正常的工作条件下和规定的时间内达到稳

38、定。19 G/T 12274.1-2012 倍频后得到与要求的准确度匹配的频率，再用频率计数器测量频率。测量的时间间隔通常为O.1 S 10 s。例如:频率为2.5MHz的信号需倍频到25MHz以保证获得10s内优于1X 10-8的测频准确度。替代的方法是用高速计数器代替倍频器。也可以使用一个有相位补偿并有由频率标准驱动的频率合成器的系统，这种方法可获得1XlO-10或更优的准确度。振荡器图14方法2的输出频率的测试电路5.5.5 频率温度特性5.5.5.1 规定温度下或规定温度范围内的频率未通电的振荡器应放在温箱内并战图15的测试电路连接规定的负载。然后将规定的电源电压加到被测振荡器上。当振

39、荡器的输入功率受到强制气流影响时.J;l夺振荡器放入5.2.3规定的挡风箱以模拟静止的空气条件。温箱应在规定温度下达到稳定.此时振蔼器已到平衡状态(见5.2. 2)。使用5.5.4规定的适用的测量方法测量频率。电源5.5.5.2 总频差一丁振荡器iTTij士一一温度传感器图15频率-温度特性测试电路具有纪录功能的频率测量系统未通电的振荡器应放在温箱内并按图15的测试电路连接规定的负载。然后将规定的电源电压加到被测振荡器上。-GB/T 12274.1-2012 当振荡器的输入功率受到强制气流影响时，应将振荡器放入5.2.3规定的挡风箱以模拟静止的空气条件。温箱应在规定温度下达到稳定，此时振荡器已

40、到平衡状态(见5.2.2)。使用5.5.4规定的适用的测量方法测量频率。温箱的温度以1.5 oC的增量变化，并保证在每次变化后达到热平衡，或以0.50C/min的速率变化到另一极限温度，除非详细规范另有规定。试验期间应记录频率和温度。如果详细规范要求确定频率千温度特性的再现性，则应记录温度向两个方向变化时的频率。注:在某些应用场合，可以要求频率一温度特性的重现性是:先由最低温度向最高温度升温，然后再从最高温度到最低温度降温。在升温和降温期间得到的频差称为豆现民主或滞后，它对TCXO的测试尤其重要。5.5.6 频率/负载特性使用5.5.4规定的频率测量系统，并且所有其他参数保持其规定但不变的条件

41、下，分别在规定的标称负载、最小负载和最大负载测量振荡器的输出频率。考虑了与振葫器输出连接的测量设备的影响后计算负载值，这些影响都包括在总负载值内。5.5.7 频率/电压特性使用5.5.4规定的频率测世系统，并且所布其他参数保持其规定值不变的条件下，将电源电压分别调整到规定的标称值、最小值和最大值，并测量输出频率。每次电If调整时都应达到规定的稳定时间后测量频率。在调整电压后，可能立刻出现瞬时频偏.特别是被试器件是OCXO或TCXO时。如瞬时频偏的幅度较大，应使用记录型仪表记录诙顿偏。瞬时顿偏期间内的最大允许顿偏山单独规定。如要求试验期间使环境诅度保持在规定值，应使用温箱a5. 5. 8 热瞬变

42、的频率稳定性将未通电的振荡器放在温箱中并按图15的测试电路连接规定负载。然后振荡器加规定电压。温箱温度应稳定在规定的初始温度T1，且振荡器达到平衡(见5.5.2)必记录振荡器的输出频率。然后按规定的速率使温箱的温度改变到最终温度T20在此工作期间和之后，应连续记录振荡器的输出频率和温箱的面度(在基准点测量的温度)，其频率变化和温度变化的曲线类似于图16，从这两条曲线可确定热响应时间和过冲。5.5.8.1 瞬时频偏的过冲规定为对标称频率的相对值(如过冲不超过2X10-7): Fmax - Ffina AFm=FH . ( 6 ) 5.5.8.2 除非另有规定，热响应时间是频率变化达到了总变化的1

43、0%的时刻与频率距最终频率还差10%(的变化)的时刻之间的时间间隔。有两种可能的情况，如图16中的示例:过冲小于10%时，热响应时间等于(t2-t1 )minj 一一过冲等于或大于10%时，热响应时间等于何一t1)min。21 GB/T 12274.1-2012 温度温度/ , , , , , , , , , , , , d L I 伊IT2 Fmax 频率Ffinn1 L一一一一一一一一一一一乒一Finitial I= I1 12 1, 时间说明:t=世一-稳定时间的终端;tl 频率变化到稳态增莹的10%的时间;t, 频率变化到稳态增量的90%的时间;t3 过冲后频率返回到稳态增量的110%

44、的时间(过冲大于10%)。图16典型的振荡器热瞬变性能5.5.9 起振特性本试验的目的是确定振荡器的可靠起振幅度，测量起振时间。图17示出了加电的振荡器电路。实际晶体振荡器的开机特性依赖于以下各主要因素:振荡级:有源器件的噪声因数;振荡维持级的开环增益(或过负阻); 有源电路的幅度限值;一一有载Q值(或谐振器的有效带宽); 一一晶体谐振电阻的激励电平相关性。输出级:一一模拟正弦波输出;一一逻辑输出。内部电源:一一隔直流电容器;一一稳压器。电源电压:上升时间，放电时间，关断时间;输出阻抗。- G/T 12274.1-2012 维持电路谐振器5.5.9.1 起振性能RLRR I R R XR Ro

45、ut+i飞ut=-二二L图17加电的振荡电路为了确定振荡器是否可靠起振，应将振荡器按图18所示连接到起振性能测试电路中。振蔼器应连接到可编程电源。参考频率输出信号和电源电压由示波器的寄存器保存，示技器的时间座标应适当设置，使其能显示整个起振的时间段。电源电压从零上升到标称工作电压的斜率是线性的。上升时间tramp应选择为振荡器的起振时间规定值或期望值的100倍1000倍。振荡器在电源电压上升的时间段内具有规则并可重现的起振性能，如图19所示。规定条件:详细规范应规定下列试验条件:一一电源电压;一一负载细节;一一起振时间;一一直流控制电压(对于VCXO)。可编程电源振荡器国18起振性能和起振时间

46、的测量负载? GB/T 12274.1-2012 / r U一一-一一一一一一-一一-JYl 飞飞图19电源电压缓慢上升的典型开机特性时间5.5.9.2 起振时间为了测量规定条件下起振时间妇，振荡器!但句可编程电?原连接(见图18)。参考频率输出信号和电漉电压由示波器的奇;(f器保存.1.式波器的时间座标应适当设置，使其能显示整个起振的时间段。电源电压从零上升到标称工作电匠的斜率是线性的。上升时间tr以每10倍带宽降低10dB而计算得到。5.5.29.3 注意事项必须注意保证频谱分析仪的噪声贡献不降低测量准确度。这可以用在振荡器与频谱仪之间插入可变振荡器的方法检验，要保证载波电平和噪声电平对衰

47、减器的刻度值有相同响应。许多场合，晶体振荡器的信号-带宽噪声比远远大于现有频谱分析仪的动态范围;此时为避免分析饱和，需要使用窄带带阻滤波器将载波衰减到一已知量(即80dB或90dB)。另一种方法是可使用一些解调电路，如5.5. 25中的窄带锁相环路，以有效消除载波。注:由于晶体振荡器的附加噪声电平与负载阻抗本身产生的热噪声相当，因此建议慎重选择本测量方法中使用的放大器和信号处理设备。5.5.30 杂波调频按图46连接振荡器并使其达到稳定。为防止基带频i普分量在有用范围内产生失真，鉴频器必须在GB/T 12274.1-2012 足够宽的带宽内具有线性特性。杂波调频可直接从X-y记录仪得到，并应符

48、合详细规范的规定。如测量某一实际基带区域内的总调频信号，可用一适当的带通滤波器代替波形分析仪和X-y记录仪。为了建立校准系统，上述两种情况都必须测定鉴相器的特性CV/Hz频偏)。必须考虑下列注意事项。高质量的晶体振荡器的杂波调频般很小，尤其在低基带频率时。因此要求十分注意选择低噪声鉴相器和视频放大器。为保证准确测量离散的调频单音(如由电源纹波电压等产生的)，应将检波器后的积分时间和波形分析仪的扫描速率调整到与波形分析仪的带宽相适应。电源振荡器负载鉴频器X 图46杂波调频的测试电路5.5.31 相对频率起伏的均方根值5. 5. 3 1. 1 程序一般来说，时域稳定度测量是相对于一个稳定度大大优于被测振荡器的基准频率源进行的。但实际测量中，通常用两个设计相同的振蔼器进行比对，并且假定它们的随机噪声过程的概率密度和分布函数几乎相同。由于噪声过程的组合以功率为