對(duì)所有晶振都是要經(jīng)過(guò)的老化是考驗(yàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和確保晶振都可以發(fā)揮正常功能,讓我們也可以放心使用不同晶振的性能需求,因?yàn)榫д駥?duì)產(chǎn)品的重要性是眾所皆知的,老化也是檢測(cè)晶振產(chǎn)品在不同環(huán)境使用下都是可以達(dá)到性能要求的重要性.
將提供長(zhǎng)達(dá)1900天的延長(zhǎng)老化測(cè)試結(jié)果,以便深入了解石英晶體振蕩器的長(zhǎng)期漂移特性.將討論結(jié)果,以顯示環(huán)境條件和電源開(kāi)關(guān)周期變化的影響.
1.老化
老化是在恒定的環(huán)境和系統(tǒng)級(jí)條件下振蕩器頻率隨時(shí)間的變化.石英晶體振蕩器的老化是由石英晶體本身或振蕩器組件中剩余組件的變化引起的.
石英晶體老化是幾個(gè)因素綜合作用的結(jié)果.這些因素中的一些可能包括雜質(zhì)的擴(kuò)散和石英晶體、其固定器、玻璃或陶瓷基底以及用于安裝石英的粘合劑的除氣.它還可能包括金屬?gòu)碾姌O遷移到石英表面.這些事件涉及石英晶體質(zhì)量的交換,導(dǎo)致其頻率的變化.
其他因素也有助于石英晶體老化,包括晶體底座的應(yīng)力釋放和顯微鏡支架泄漏.雖然已知保持架中的嚴(yán)重泄漏會(huì)導(dǎo)致頻率下降,但微觀泄漏對(duì)長(zhǎng)期老化性能的影響還不太清楚.
2.方法
每個(gè)振蕩器的數(shù)據(jù)是通過(guò)大約每2小時(shí)平均1秒門(mén)間隔的20個(gè)樣本來(lái)收集的.所有振蕩器的自動(dòng)測(cè)試測(cè)量都是通過(guò)軟件控制連續(xù)進(jìn)行的,除非它們被加載到老化系統(tǒng)或從老化系統(tǒng)中卸載.
每天.在此過(guò)程中,數(shù)據(jù)收集會(huì)停止大約3到5個(gè)小時(shí).
中斷也可能是老化系統(tǒng)日常維護(hù)工作或電力故障的結(jié)果.在這種情況下,石英晶振振蕩器可能會(huì)斷電幾個(gè)小時(shí),數(shù)據(jù)收集可能會(huì)停止幾天.
由于制圖軟件的限制,所有呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)都通過(guò)刪除每隔一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)而減小了大小.時(shí)間刻度已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,最后一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是在2000年2月15日,在標(biāo)有“天數(shù)”的x軸上代表第0天因此,在此日期之前獲取的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)都用從標(biāo)準(zhǔn)化日期算起的負(fù)數(shù)天數(shù)表示.這是為了便于定位多個(gè)單元的數(shù)據(jù)集共有的事件,從而將它們與單個(gè)振蕩器的行為隔離開(kāi)來(lái).
雜散點(diǎn)已從顯示的結(jié)果中移除,以允許觀察感興趣的數(shù)據(jù).雜散數(shù)據(jù)點(diǎn)的出現(xiàn)主要是由于過(guò)度使用導(dǎo)致老化系統(tǒng)測(cè)試夾具插座和射頻開(kāi)關(guān)磨損.這將導(dǎo)致錯(cuò)誤的頻率讀數(shù),因?yàn)檠厣漕l信號(hào)路徑偶爾會(huì)出現(xiàn)間歇性接觸.
3.介紹
已經(jīng)對(duì)幾種類(lèi)型的石英晶體振蕩器進(jìn)行了非常長(zhǎng)時(shí)間的老化測(cè)量,包括AT和SC切割烘箱控制晶體振蕩器有源晶振(OCXO)以及溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO).)盡管每個(gè)OCXO在生產(chǎn)中都會(huì)老化,但數(shù)據(jù)通常只在滿(mǎn)足老化率規(guī)范所需的時(shí)間內(nèi)收集.TCXOs很少老化,因?yàn)樾枰荛L(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間來(lái)確定真正的老化性能.對(duì)于大組振蕩器長(zhǎng)期老化性能結(jié)果的研究通常不可用.
顯示的許多測(cè)試結(jié)果是振蕩器超出生產(chǎn)訂單、不符合特定規(guī)格的單元或者在老化測(cè)試測(cè)量期間表現(xiàn)出異常行為.必須注意的是,大量顯示有頻率擾動(dòng)的數(shù)據(jù)不是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),僅占不顯示異常的振蕩器的一小部分.然而,從這些溫補(bǔ)晶振振蕩器長(zhǎng)期收集的數(shù)據(jù)顯示出有趣的品質(zhì),值得注意.事實(shí)上,許多振蕩器有意留在老化系統(tǒng)中,專(zhuān)門(mén)用于研究老化過(guò)程,并且還提供了這些振蕩器的數(shù)據(jù).
該數(shù)據(jù)反映了真實(shí)世界的性能,因?yàn)樗蹲搅巳粘：图竟?jié)性變化的周期性變化,以及由于電源故障和預(yù)定系統(tǒng)維護(hù)造成的回掃影響.認(rèn)識(shí)到石英晶體振蕩器的真正老化性能被這些因素混淆是很重要的.
不同環(huán)境下對(duì)晶振的各種要求是不一樣的,所以老化就可以知道晶振的最大極限是多少數(shù)值可以參考,我們也可以通過(guò)老化來(lái)為用到晶振的產(chǎn)品保駕護(hù)航,這篇文章就是介紹下晶振老化的重要性和老化測(cè)試性能的結(jié)果！

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