CN105467242A - 一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***及调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***及调试方法，其中生产调测***包括高低温试验箱、至少一组用于待测晶体振荡器放置并引出每个待测晶体振荡器的相关信号的待测产品载板、用于测量待测晶体振荡器输出频率并作为***控制中心的测频及主控模块、外部控制中心；所述待测产品载板设于高低温试验箱内，包括至少一个用于放置待测晶体振荡器的放置板，以及一个用于选通放置有待测晶体振荡器放置板的选通模块，所述选通模块接收测频及主控模块的控制信号选通每组待测产品载板中对应的放置板，所述测频及主控模块与外部控制中心相通信。本发明用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测，***结构简单、成本低，且测试效率较高，测试结果精准。本发明适用于对任意晶体振荡器进行测试。

Description

一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***及调试方法

技术领域

本发明属于晶体振荡器测试领域，涉及一种晶体振荡器的生产调试***，具体地说是一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***，本发明还提供了上述生产调测***的调试方法。

背景技术

数字温度补偿晶体振荡器是一种高精度、高稳定度的频率信号产生器件，由于温度补偿过程数字化，在生产过程需要进行频繁的频率测量和大量的数据操作。目前的生产设备主要采用轮流调测的生产方式，使用频率计数器完成频率测量，每次只能对一个或几个产品同时进行调测，这种调测生产方式严重制约了生产效率。为了解决目前晶体振荡器调测生产效率较低的问题，需要开发更高效的生产调测设备。例如，公开号为CN101609126B，名称为“温度补偿晶体振荡器的自动测试***”的中国专利就提供了一种温度补偿晶体振荡器的自动测试***，但该***具有以下的缺陷：

（1）晶振选通模块由多个解码器和多路选择开关构成，工作时计算机只能依靠晶振选通模块选择一个待测晶体振荡器依靠频率计数器对其完成频率测试，这种使用选通模块轮流选中产品进行测试的方法，生产效率低下，严重制约着产量的提高；

（2）晶振选通模块放置在温箱内，在实际生产过程中，温箱内的温度在高低温间不断循环，大大增加了选通模块的损坏率，会对***的使用周期及生产过程产生影响；

（3）以频标为基准，使用频率计数器对输出信号进行频率测量，频率计数器只能实时的对一路输入信号进行频率测量，这种频率的测量方法成本较大、效率较低，也是限制生产效率提高的一个重要因素；

（4）数据传输模块将数字信号转换成模拟电平信号，模拟电平信号容易受到周围各种电平信号、磁场等干扰，会对补偿效果产生影响，且不适合数字温度补偿晶体振荡器的调测生产；

（5）温度控制单元为单片机，在工作时采用PID算法控制温度的变化及稳定，在实际使用中，需根据温箱的实际情况，不断进行试验校准才能找到最合适的PID算法值，加大了***的使用难度。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本发明提供了一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***，能够同时对多个数字温度补偿晶体振荡器进行频率测量及数据采集，极大提高了调测效率。

本发明还提供了一种上述调测***的调试方法，此调试方法适用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测，与上述调测***相结合，调测过程更为简单、快捷，检测结果更为精准。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***，它包括：

包括高低温试验箱、至少一组用于待测晶体振荡器放置并引出每个待测晶体振荡器信号的待测产品载板、用于测量待测晶体振荡器输出频率并作为***控制中心的测频及主控模块、外部控制中心；所述待测产品载板设于高低温试验箱内，包括至少一个用于放置待测晶体振荡器的放置板，以及一个用于选通放置有待测晶体振荡器放置板的选通模块，所述选通模块接收测频及主控模块的控制信号选通每组待测产品载板中对应的放置板，所述测频及主控模块与外部控制中心相通信。

作为对本发明的限定：所述测频及主控模块包括主控板、稳压电源、频标，所述主控板与外部控制中心相连，稳压电源的输出端通过***电源输入线连接主控板的电源端，频标的信号输出端通过标准频率输入线连接主控板，为主控板提供工作时钟，并作为测频测量的标准时钟。

作为对本发明的进一步限定：所述外部控制中心通过***调试总线与主控板相连，还通过高低温试验箱控制总线与高低温试验箱相连；

所述主控板分别通过载板电源线连接每组待测产品载板的电源输入端口，通过载板控制及调测总线连接待测产品载板的载板控制及调测总线端口，通过载板频率信号输出线连接待测产品载板的频率信号输出端口。

本发明还提供了上述一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***的一种调试方法，基于上述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***完成调试，包括以下步骤：

一、待测晶体振荡器放置：将所有待测晶体振荡器放置于高低温试验箱内的放置板上；

二、***功能检测：外部控制中心检查***的频率测量功能，将所有待测晶体振荡器设置进入调试模式，并检查能否与所有待测晶体振荡器建立通信；

三、待测晶体振荡器调测：外部控制中心直接控制所述一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***进入调测工作，对所有放置好的待测晶体振荡器进行频率调测，并将调测后的数据进行拟合、转化，然后将转化后生成的数据分别写入对应的待测晶体振荡器；

四、晶体振荡器检测：完成步骤一、步骤二、步骤三后，外部控制中心直接控制一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***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。

作为对上述方法的限定：所述步骤三包括以下步骤：

31）中心电容校准：根据待测晶体振荡器的输出频率对其中心电容进行调整，使用折半查找法遍历中心电容值的整个范围，找到每个待测晶体振荡器最合适的中心电容值，使其输出频率达到要求的频率范围；

32）为高低温试验箱设置调试运行程式：设置高低温试验箱在调试工作时的运行程式，运行程式分为恒温段和变温段，其中恒温段的温度为调测温度点，在整个温度范围内按照固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；

33）调测温度点温度保持：外部控制中心不断采集高低温试验箱的当前状态信息，判断高低温试验箱是否进入恒温段，一旦高低温试验箱进入调测点恒温段，外部控制中心控制高低温试验箱进入保持状态，高低温试验箱将会一直保持在恒温状态，之后持续采集高低温试验箱的状态信息，判断高低温试验箱内温度是否稳定在调测点温度上，如果高低温试验箱稳定在调测点温度上，外部控制中心控制一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***开始在当前调测温度点上进行调测；

34）待测晶体振荡器频率调测：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；

35）循环测试：外部控制中心控制高低温试验箱解除保持状态，并向下一调测温度点运行；36）不断循环步骤33）、34）、35），直至完成所有调测温度点下的调试；

37）调测数据处理：对调测后的每个待测晶体振荡器在所有调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、转化，并将拟合转化后的数据烧写入对应的待测晶体振荡器。

作为对上述方法中步骤31）的限定：所述步骤31）包括以下步骤：

ⅰ）设置所有被选通的待测晶体振荡器的中心电容值为中值；

ⅱ）测量所有被选通的待测晶体振荡器的输出频率；

ⅲ）将每个被选通的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，以折半查找为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；

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；

ⅴ）循环步骤ii）、ⅲ）、ⅳ），直至完成折半查找，遍历中心电容值的整个范围；

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，并判断该输出频率值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值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每个待测晶体振荡器对应输出的频率，否则待测晶体振荡器的中心电容校准失败，并进行标记。

作为对上述方法步骤34）的限定：所述步骤34）包括以下步骤：

①设置所有被选通的待测晶体振荡器的频率补偿值为中值；

②测量所有被选通的待测晶体振荡器的输出频率；

③将每个被选通的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，以折半查找的原则找出每个被选通的待测晶体振荡器的下一次调整频率补偿值；

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标称频率的那个频率补偿数值，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，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、温度转换值及补偿输出频率相对标称频率的偏差。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

（1）本发明放弃了使用计数器测频的传统方式，能够对每组待测产品载板中选通的放置板上的待测晶体振荡器同时进行测量，测量精度等于或优于1×10^-8，且多组产品待测载板的载板控制及调测总线能够同时进行通信加快了数据的传输能力，节省了调测时间，大大简化了生产调测步骤，降低了设备成本，提高了生产调测效率；

（2）本发明中所有待测产品载板上的载板控制及调测总线均是并联后再连接到测频及主控模块的主控板上，因此每次主控板发送选通指令时，不是单单选通的所有待测晶体振荡器中的一个，而是将每组产品待测载板上均选通一个待测晶体振荡器，这样不仅节省了硬件的成本，同时加快了生产调试的效率；

（3）在生产调测***上采用了主从控制模式，以主控板为***主控中心，通过主控板能够对所有频率测量板和所有的待测晶体振荡器进行控制，这种模式简化了***，利于模块化设计，方便维护；

（4）本发明在主从控制模式上，加大了主控板的数据处理能力，简化了对***的控制指令操作，上位机外部控制中心只需控制主控板即可实现对整个***的控制，降低了整个***在各项工作时的操作难度，方便自动化生产；

（5）本发明适用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测，检测及传输的信号为数字信号，抗干扰能力强，可靠性高；

（6）本发明采用折半查找法分别对待测晶体振荡器的中心电容进行校准、查找每个待测晶体振荡器的最优频率补偿值，折半查找法能够遍历整个查找范围，校准及补偿更加准确，调测更为简单和精准。

综上所述，本发明的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***结构简单、成本低，其调试方法简单且测试效率高，测试结果精准。

本发明适用于对任意晶体振荡器进行测试。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1中待测产品载板2的结构框图；

图3是本发明实施例1中主控板31的功能框图；

图4为本发明本实施例1频率测量设计实现的原理框图；

图5为本发明实施例2的流程图。

图中：1—高低温试验箱，2—待测产品载板，3—测频及主控模块，31—主控板，32—稳压电源，33—频标，4—外部控制中心，5—载板电源线，6—载板控制及调测总线，7—载板频率信号输出线，8—高低温试验箱控制总线，9—***调试总线，10—***电源输入线，11—标准频率输入线，12—PC机。

具体实施方式

实施例1一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***

本实施例提供了一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***，如图1所示，包括：

高低温试验箱1，用于为待测晶体振荡器的生产调测提供温度环境，其内部设置有若干组用于待测晶体振荡器放置的待测产品载板2，所述待测产品载板2将放置于其上的待测晶体振荡器的各种信号引出，所述每组待测产品载板2如图2所示，包括至少一个用于放置待测晶体振荡器的放置板21，以及一个用于选通放置有待测晶体振荡器放置板的选通模块22，本实施例中共设置有10组待测产品载板2，且每组待测产品载板2分别设置有32个放置板21，即本实施例一次可以放置320个待测晶体振荡器。

本实施例中的选通模块22为多个译码器及多个模拟开关组成的现有技术中常见的选通模块，其一端分别连接对应同组待测产品载板2内的所有放置板21，另一端为选通指令输入端。

在高低温试验箱1外设置有用于测量待测晶体振荡器输出频率并作为***控制中心的测频及主控模块3，所述测频及主控模块3包括主控板31、稳压电源32、频标33，其中主控板31作为整个***的控制中心，其选通信号输出端连接每组待测产品载板2的选通模块22的选通信号输入端，而电源端通过***电源输入线10与稳压电源32的输出端相连接，同时频标33的信号输出端通过标准频率输入线11连接主控板31，为主控板31提供工作时钟，并作为测频测量的标准时钟。

主控板31还通过载板电源线5连接每组待测产品载板2的电源输入端口，为每组待测产品载板2提供电能，主控板31通过载板控制及调测总线6连接待测产品载板2的载板控制及调测总线端口，通过载板频率信号输出线7连接待测产品载板2的频率信号输出端口，即接收每组待测产品载板2中待测振荡器测量频率。

实施例还设置有外部控制中心4，用于与测频及主控模块3的主控板31进行通信。本实施例为了控制操作方便，直接使用PC机12为外部控制中心4，所述PC机12通过***调测总线9与主控板31相互通信。

同时，为了令本实施例的控制更为精确，所述PC机12通过高低温试验箱控制总线8对高低温试验箱1进行控制。

本实施例的主控板31以FPGA芯片为核心，待测产品载板2以标准频率信号为参考标准进行频率测量，每组待测产品载板2中的选通模块22均通过控制板31发出的指令对对应组中的放置板21上的待测晶体振荡器进行选通，即本实施例每次能够同时测量10个待测晶体振荡器，320个放置板21上的待测晶体振荡器全部测量完只需要测量32次即可。

本实施例中由于载板控制及调测总线6是主控板31直接面对待测晶体振荡器的通信总线，通信速率较低，其数据传输速率一般不超过20Kbps；而***调测总线9是PC机12与主控板31的连接总线，采用多串口或USB总线设计，传输速率能达到几百Kbps甚至几Mbps，这样前后端总线速率之间存在差异，为了加快整体***数据的传输速率，采用串并转换技术，对多路载板控制及调测总线6分别分配端口地址，通过对指令中端口地址的判断来分辨要在那个载板控制及调测总线6上进行通信。主控板31具体设计原理如图3所示，包括频率测量控制模块，其分别与指令分析及数据传输模块、本实施例中的10个频率测量模块（对应本实施例中待测产品载板2的组数设置）相连，而指令分析及数据传输模块则还与选通指令模块、***调测总线接口模块、调测总线控制模块相连，所述调测总线主控模块则分别与本实施例中的10个产品调测总线接口模块（对应本实施例中待测产品载板2的组数设置）相连。

依据上述本实施例所述的构成实现多路频率测量的多路调试总线并行通信的技术原理为：（1）频率测量模块设计（设计理论描述）

设待测频率为Fx；（Fx未知，目的为求出Fx）

标准参考频率为：Fs；（Fs已知）

标称频率设置为：Fo；（Fo已知）

对待测频率Fx进行计数Fo次，共需时间：（单位s）；

在时间内同时对Fs进行计数，得到标称频率的计数值：;

为频率测量得到的数据；

他们之间的关系有：;

可以根据以上的函数推出：;

由于FPGA电路设计实现中，频率计数采用的是边沿触发，以待测频率Fx的信号边沿变化作为计数判断，时间为待测频率周期的整数倍，由于待测频率与标准参考频率不一致，两者的频率周期也不一致，不一定就是标准参考频率周期的整数倍，即:

但是在实际的电路设计中，计数值却一定是整数值；这样实际测量中得到的Fsc值就存在了测量误差；

实际测量值Fsc与理论值Fsc(理论值）之间的误差最大为1；

因为Fsc与理论值Fsc(理论值）之间的误差最大为1；所以：

Fx的最大测量误差为：;

因为Fo与Fx基本一致，;

Fx的最大测量误差可以写为：；

标准参考频率取100MHZ以上，就可保证测频精度等于或优于1×10⁸。

而本实施例频率测量设计实现具体如图4所示。

实施例2一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***的调试方法

本实施例提供了一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***的调试方法，基于实施例1所述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***完成调试，如图5所示，包括以下步骤：

首先进行***初始化设置，其中包括设置标称频率、频率测量相关参数、温度特性参数、文件保存参数等。

一、待测晶体振荡器放置：将所有待测晶体振荡器均放置于高低温试验箱1内的放置板上；

二、***自检：***进行自检，包括检测***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。

三、产品调测：对所有的待测晶体振荡器进行调测。

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）设置所有选通的待测晶体振荡器的中心电容值为中值；

ⅱ）测量所有选通的待测晶体振荡器的输出频率，例如本实施例中设有N（N≥1）个待测晶体振荡器，因此需要测量N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）。

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）。

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。

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；

ⅴ）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。

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10000000，折半法查找：

第一次写中值：128，调整系数M=4，输出频率：10000045；

第二次调整值：128+256/4=192，调整系数M=8，输出频率：9999981；

第三次调整值：192-256/8=160，调整系数M=16，输出频率：10000013；

第四次调整值：160+256/16=176，调整系数M=32，输出频率：9999997；

第五次调整值：176-256/32=168，调整系数M=64，输出频率：10000005；

第六次调整值：168+256/64=172，调整系数M=128，输出频率：10000001；

第七次调整值：172+256/128=174，调整系数M=256，输出频率：9999999；

第八次调整值：174-256/256=173，256/M=1；输出频率：10000000。

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。

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℃～85℃，按照从高温到低温，且每5℃间隔一个调测温度点的设置，则第一调测温度点为85℃，下一个调测温度点为80℃，再下一个调测温度点为75℃……以此类推，直到最后一个调测温度点为-45℃。

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控制所述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***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℃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℃（0.1℃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℃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℃的范围内，那此时可以认为温度已稳定在80℃上。

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设置所有选通的待测晶体振荡器的频率补偿值为中值；

②测量所有选通的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；

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。

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。

四、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直接控制一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***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。

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℃～85℃测试120小时；

第二段：85℃～-40℃测试250分钟；

第三段：-40℃～25℃测试130分钟；

每4秒进行一次对所有待测晶体振荡器的频率测量，每次测量时间为1秒，那么实际每5秒进行一次频率测量，即温度平均每变化0.042度完成一次频率检测。

根据检测的结果，按照不同的精度等级对晶体振荡器进行筛选分类。如可以设置为以下各种精度等级：优于±0.2ppm、±0.2ppm～±0.5ppm、±0.5ppm～±1ppm、±1ppm～±2ppm、不合格等。

Claims (7)

1.一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***，其特征在于：包括高低温试验箱、至少一组用于待测晶体振荡器放置并引出每个待测晶体振荡器信号的待测产品载板、用于测量待测晶体振荡器输出频率并作为***控制中心的测频及主控模块、外部控制中心；所述待测产品载板设于高低温试验箱内，包括至少一个用于放置待测晶体振荡器的放置板，以及一个用于选通放置有待测晶体振荡器放置板的选通模块，所述选通模块接收测频及主控模块的控制信号选通每组待测产品载板中对应的放置板，所述测频及主控模块与外部控制中心相通信。

2.根据权利要求1所述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***，其特征在于：所述测频及主控模块包括主控板、稳压电源、频标，所述主控板与外部控制中心相连，稳压电源的输出端通过***电源输入线连接主控板的电源端，频标的信号输出端通过标准频率输入线连接主控板，为主控板提供工作时钟，并作为测频测量的标准时钟。

3.根据权利要求2所述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***，其特征在于：所述外部控制中心通过***调试总线与主控板相连，还通过高低温试验箱控制总线与高低温试验箱相连；

所述主控板分别通过载板电源线连接每组待测产品载板的电源输入端口，通过载板控制及调测总线连接待测产品载板的载板控制及调测总线端口，通过载板频率信号输出线连接待测产品载板的频率信号输出端口。

4.一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***的调试方法，基于权利要求1至3中任意一项所述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***完成调试，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：

一、待测晶体振荡器放置：将所有待测晶体振荡器放置于高低温试验箱内的待测产品载板上；

二、***功能检测：外部控制中心检查***的频率测量功能，将所有待测晶体振荡器设置进入调试模式，并检查能否与所有待测晶体振荡器建立通信；

三、待测晶体振荡器调测：外部控制中心直接控制所述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***进入调测工作，对所有放置好的待测晶体振荡器进行频率调测，并将调测后的数据进行拟合、转化，然后将转化后生成的数据分别写入对应的待测晶体振荡器；

四、待测晶体振荡器检测：完成步骤一、步骤二、步骤三后，外部控制中心直接控制所述一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***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。

5.根据权利要求4所述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***的调试方法，其特征在于：所述步骤三包括以下步骤：

31）中心电容校准：根据待测晶体振荡器的输出频率对其中心电容进行调整，使用折半查找法遍历中心电容值的整个范围，找到每个待测晶体振荡器最合适的中心电容值，使其输出频率达到要求的频率范围；

32）为高低温试验箱设置调试运行程式：设置高低温试验箱在调试工作时的运行程式，运行程式分为恒温段和变温段，其中恒温段的温度为调测温度点，在整个温度范围内按照固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；

33）调测温度点温度保持：外部控制中心不断采集高低温试验箱的当前状态信息，判断高低温试验箱是否进入恒温段，一旦高低温试验箱进入调测点恒温段，外部控制中心控制高低温试验箱进入保持状态，高低温试验箱将会一直保持在恒温状态，之后持续采集高低温试验箱的状态信息，判断高低温试验箱内温度是否稳定在调测点温度上，如果高低温试验箱稳定在调测点温度上，外部控制中心控制一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***开始在当前调测温度点上进行调测；

34）待测晶体振荡器频率调测：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；

35）循环测试：外部控制中心控制高低温试验箱解除保持状态，并向下一调测温度点运行；36）不断循环步骤33）、34）、35），直至完成所有调测温度点下的调试；

37）调测数据处理：对调测后的每个待测晶体振荡器在所有调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、转化，并将拟合转化后的数据烧写入对应的待测晶体振荡器。

6.根据权利要求5所述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***的调试方法，其特征在于：所述步骤31）包括以下步骤：

ⅰ）设置所有被选通的待测晶体振荡器的中心电容值为中值；

ⅱ）测量所有被选通的待测晶体振荡器的输出频率；

ⅲ）将每个被选通的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，以折半查找为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；

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；

ⅴ）循环步骤ii）、ⅲ）、ⅳ），直至完成折半查找，遍历中心电容值的整个范围；

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，并判断该输出频率值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值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每个待测晶体振荡器对应输出的频率，否则待测晶体振荡器的中心电容校准失败，并进行标记。

7.根据权利要求5或6所述的一种数字温度补偿晶体振荡器的生产调测***的调试方法，其特征在于：所述步骤34）包括以下步骤：

①设置所有被选通的待测晶体振荡器的频率补偿值为中值；

②测量所有被选通的待测晶体振荡器的输出频率；

③将每个被选通的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，以折半查找的原则找出每个被选通的待测晶体振荡器的下一次调整频率补偿值；

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标称频率的那个频率补偿数值，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，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、温度转换值及补偿输出频率相对标称频率的偏差。