文档介绍：石英晶体谐振器(以下简称石英晶体)是信息产业中关键的频率电子元器件之一，广泛应用于通信技术、 测量技术和计算机技术等领域，它可为各种应用提供精确定时或时钟基准信号。由于石英晶体具有频率稳 定性好、品质因数高和成本低等特点，因而广泛用作时间频率基准和为时序逻辑电路提供同步脉冲。随着 计算机、微电子等行业的飞速发展，对石英晶体元器件的性能提出了更高的要求，主要表现在谐振频率向 更高方向发展、谐振频率精度要求提高、激励功率更低等。
根据石英晶体在实际应用中经常串联一负载电容作为一个整体的频率器件的现状，本论文对实际电容 法石英晶体负载谐振频率的测量进行了研究。TT网络零相位法是国际电工委员会(IEC)推荐的测试石英晶体 参数的标准方法。本论文介绍了 TT网络零相位法测量石英晶体负载谐振频率的原理，分析了石英晶体夹具 所带来的杂散电容的影响并以美国S&A公司的TT网络石英晶体测试系统为标准计算出杂散电容值，在后 续测量中以此值进行校准，使测量结果达到了更高的精度。负载谐振频率的测量方法主要有以下三种：
计算法：
首先测试出串联谐振电阻FR、静电容CO和动电容C1的值，然后根据公式计算出FL的值，由于CO 和C1的测试精度远低于FR的测试精度，所以计算法测出的FL的值精度较低。
模拟测试法：
该方法首先测试串联谐振频率和动态参数并利用这些参数值计算出负载谐振频率，然后将信号源的输 出信号频率调整为该频率并在该频率点上测试石英晶体的阻抗，根据计算出的在该频率点上石英晶体的阻 抗和实际测试阻抗之间的差异来线性调节信号源输出信号的频率，当两个阻抗值相等时信号源的输出信号 频率即为石英晶体的负载谐振频率。
实际电容法：
实际电容法是将一个实际负载电容与石英晶体串联后插入TT网络的夹具中，然后不断改变输入TT网络 的激励信号的频率，并检测两端的相位差，当石英晶体处于负载谐振状态时，TT网络两端相位差为零，此 时的频率即为负载谐振频率。当实际负载电容加于TT网络时，石英晶体和负载电容之间的连接点成为高阻 抗点，夹具的杂散项对测试结果有重大影响，本论文对这一影响做出了分析。
2 TT网络法石英晶体测量原理
TT网络法测量原理
TT网络法测量石英晶体电参数原理图如图1所示：
图1 TT网络原理图
VA是输入的激励信号，VB是经过n网络后的输出信号，根据石英晶体工作于谐振频率时呈现纯阻性, 所以通过改变输入信号VA的频率并测量VA与VB的的相位差，当相位差为零时，此时的频率即为石英晶 体的串联谐振频率(FR),如果晶体串联一个电容，则测得的频率就是石英晶体的负载谐振频率(FL)。
石英晶体的等效电参数模型如图2所示：
图2石英晶体串联负载电容后等效电路
其中，CO称为石英晶体的静电容，由石英晶体两端所镀金属膜产生，它表征了石英晶体的静态特性， 典型值为1pF~10pFo C1称为动电容，典型值为10-1 pF〜10-4pF, L1称为动电感，典型值在10-5H (低 频石英晶体)到10-3H (高频石英晶体)内。
由该图可得串联负载电容后石英晶体的阻抗如下式:
Zl=Rl+|Xl
设石英晶体谐振角频率列农，而通常巴二空《1,所以有=㈢-列,
其中,
Rl =
Ri
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