CN102411108A - 用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种可用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统。其特征是计算机的信号输出端与USB数字I/O转换器的信号输入端相接，USB数字I/O转换器的信号输出端与PCB结构的信号输入端相接，PCB结构的信号输出端与频率计的信号输入端相接，频率计的信号输出端与计算机的信号输入端相接，电源输出端接PCB结构的电源输入端。优点：本系统采用了独特的电路结构设计与匹配的软件设计，采用数字控制输出频率，优化了测试效率以及可靠性，为批量检测石英晶体振荡器的频率跳变提供了很好的方法。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种可用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统，应用于生产线大批量快速稳定检测石英晶体振荡器的温频特性。
背景技术
随着科学技术的进一步发展，科技对元器件的可靠性以及精度的要求越来越高，而石英晶体振荡器作为一种高精度的频率源，对其稳定性以及精度的要求也越来越高。作为石英晶体振荡器稳定性的一项重要指标，温频特性的稳定性成了众多使用石英晶体振荡器厂家的重视。因此一种快速可靠的测试方法成了生产石英晶体振荡器厂家的追求。目前的测试系统采用机械转动达到多工位测量，但这种测量方式的可靠性受到了的影响，同时由于机械转动需要时间，测量效率也受到了限制。
发明内容
本发明提出的是一种用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统，其目的旨在克服机械转动接触不可靠的问题，利用软件与硬件结构的配合控制每个工位的频率输出与读取。为测试的可靠性提供保障。
本发明的技术解决方案：其特征是计算机的信号输出端与USB数字I/O转换器的信号输入端相接，USB数字I/O转换器的信号输出端与PCB结构的信号输入端相接，PCB结构的信号输出端与频率计的信号输入端相接，频率计的信号输出端与计算机的信号输入端相接，电源输出端接PCB结构的电源输入端。
通过软件控制发出信号，由USB数字I/O转换器将信号转换为高低电平，控制解码器，再由解码器发出的高低电平控制分频器的计数状态，最终控制读取每个工位的石英晶体振荡器的频率。
本发明的有益效果在于：软件可控制相邻两个石英晶体振荡器的测试间隔时间，硬件设计可快速准确读取被测石英晶体振荡器的频率，因此相邻两只振荡器测试时间间隔最短可控制在0.163秒，大大提高了测试速率。同时由于相邻两只石英晶体振荡器的转换采用电路控制，解决了机械转动接触不可靠的问题，为测试的可靠性提供了保障。
附图说明
附图1是多工位同步测试系统组成框图。
附图2 是PCB结构图：
附图3是每个工位电路原理图。
图中的1是顶层PCB板；2是第三层PCB板；3是第二层PCB板；4是最底层PCB板；5是针；6是螺丝；7是螺母；8是信号控制PCB总板。
具体实施方式
对照附图，用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统，其特征是计算机的信号输出端与USB数字I/O转换器的信号输入端相接，USB数字I/O转换器的信号输出端与PCB结构的信号输入端相接，PCB结构的信号输出端与频率计的信号输入端相接，频率计的信号输出端与计算机的信号输入端相接，电源输出端接PCB结构的电源输入端。
所述的PCB结构包括用于压紧石英晶体振荡器顶层PCB板1、用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板2、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板3、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板4，其中用于压紧石英晶体振荡器顶层PCB板1通过螺丝6与用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板2、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板3、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板4固定；螺母7嵌套在用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板3内，并利用针5将用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板2、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板3、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板4焊接在一起。
用于压紧石英晶体振荡器顶层PCB板1、用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板2、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板3、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板4组合成一套80个工位同步测试系统，由信号控制PCB总板8控制可组合成25套80个工位同步测试系统。
PCB结构中的一块PCB板可摆放不同型号的振荡器80只，并将型号2520、3225、5032、7050的石英晶体振荡器的工位全部设计在同一块PCB板上，利用4块PCB板组合成一套装置，最底层为电路层，第二层留有M4螺母孔及探针孔，第三层留有石英晶体振荡器定位孔及螺丝通孔，顶层留有螺丝通孔。
一个工位同步测试系统中的控制电路设计是利用一个3-to-8线解码器控制8*16个4-to-16线解码器，每一个4-to-16线解码器分别控制16个工位的分频器及缓冲器。每个工位的石英晶体振荡器频率输出后，依次通过触发器、分频器、缓冲器到输出总线，输出总线连接到一个或门，或门再连接到频率计，实现每个工位的石英晶体振荡器频率计测。
石英晶体振荡器信号输入端9，通过触发器将信号传递到分频器；控制信号输入端11，通过高低电平控制着分频器与缓冲器的工作；每个工位的信号输出端10，将石英晶体振荡器的频率信号输出到信号总线。
软件主要负责输出数字信号与采集记录频率。数字信号传输到解码器上，由解码器产生高低电平控制分频器与缓冲器工作。频率输出由软件记录到数据库，当测试结束后再从数据库调出数据进行分析，最后给出测试报告。
硬件结构主要通过高低电平对分频器和缓冲器的控制，达到控制每个工位的频率输出。
硬件输入电压分两路，一路专供于石英晶体振荡器，一路供电路元器件。在每个石英晶体振荡器的电压入口串联一个限流电阻，保护被测的石英晶体振荡器。在整个测试过程中，所有石英晶体振荡器都被施加电压，即都在起振状态。
实施例
在由附图2中的用于压紧石英晶体振荡器顶层PCB板1、用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板2、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板3、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板4组合成的一套PCB板上摆放同一型号的振荡器80只，再将由附图2中的用于压紧石英晶体振荡器顶层PCB板1、用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板2、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板3、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板4组合为一套的PCB板上的信号控制线、电源线、频率输出线与图2中的信号控制PCB总板8相连接，图2中的信号控制PCB总板8可同时连接由附图2中的用于压紧石英晶体振荡器顶层PCB板1、用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板2、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板3、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板4组合成一套的PCB板25套。图2中的信号控制PCB总板8的信号控制线与USB数字I/O转换器相连接，频率输出线与频率计相连接、电源线与电源相连接。USB数字I/O转换器和频率计的另一段与计算机相连。接通PCB电路板电源，开启频率计与计算机，打开测试软件即可进行测试。
Claims (7)
1.用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统，其特征是计算机的信号输出端与USB数字I/O转换器的信号输入端相接，USB数字I/O转换器的信号输出端与PCB结构的信号输入端相接，PCB结构的信号输出端与频率计的信号输入端相接，频率计的信号输出端与计算机的信号输入端相接，电源输出端接PCB结构的电源输入端。
2.根据权利要求1所述的用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统，其特征是PCB结构包括用于压紧石英晶体振荡器顶层PCB板、用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板、用于控制多套PCB板信号的PCB总板，其中用于压紧石英晶体振荡器顶层PCB板通过螺丝与用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板固定；螺母嵌套在用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板内，并利用针将用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板焊接在一起。
3.根据权利要求2所述的用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统，其特征是用于压紧石英晶体振荡器顶层PCB板、用于石英晶体振荡器固定第三层PCB板、用于定位螺母和保护探针的第二层PCB板、用于电路信号的传输与控制的最底层PCB板组合成一套80个工位同步测试系统，由信号控制PCB总板控制组合成25套80个工位同步测试系统。
4.根据权利要求2所述的用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统，其特征是PCB结构中的一套PCB板可摆放不同型号的振荡器80只，并将型号2520、3225、5032、7050的石英晶体振荡器的工位全部设计在同一块PCB板上，利用4块PCB板组合成一套装置，最底层为电路层，第二层留有M4螺母孔及探针孔，第三层留有石英晶体振荡器定位孔及螺丝通孔，顶层留有螺丝通孔。
5.根据权利要求2所述的用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统，其特征是一个工位同步测试系统中的控制电路设计是利用一个3-to-8线解码器控制8*16个4-to-16线解码器，每一个4-to-16线解码器分别控制16个工位的分频器及缓冲器。
6.根据权利5所述的用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统，其特征是每个工位的石英晶体振荡器频率输出后，依次通过触发器、分频器、缓冲器到输出总线，输出总线连接到一个或门，或门再连接到频率计，实现每个工位的石英晶体振荡器频率计测。
7.根据权利6所述的用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统；其特征是石英晶体振荡器信号输入端通过触发器将信号传递到分频器；控制信号输入端通过高低电平控制着分频器与缓冲器的工作；每个工位的信号输出端将石英晶体振荡器的频率信号输出到信号总线。
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