JP3068508U - Measuring jig for crystal resonator with load capacity - Google Patents

Measuring jig for crystal resonator with load capacity

Info

Publication number
JP3068508U
JP3068508U JP1999008152U JP815299U JP3068508U JP 3068508 U JP3068508 U JP 3068508U JP 1999008152 U JP1999008152 U JP 1999008152U JP 815299 U JP815299 U JP 815299U JP 3068508 U JP3068508 U JP 3068508U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
dut
load capacitance
network analyzer
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1999008152U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
幸男 川鍋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
Priority to JP1999008152U priority Critical patent/JP3068508U/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3068508U publication Critical patent/JP3068508U/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷容量付き水晶振動子のインピーダンス等
の諸特性をネットワーク・アナライザで正確に測定する
負荷容量付き水晶振動子の測定冶具。 【解決手段】 ネットワーク・アナライザのOUT端
子からの測定信号を入力して、DUTの入力端子あるい
はDUTの水晶振動子と負荷容量との接続点であるO点
のいずれかを選んで接続する第1スイッチと、ネット
ワーク・アナライザからの測定信号あるいはDUTの水
晶振動子と負荷容量との接続点であるO点の測定信号の
いずれかを選んでネットワーク・アナライザのRch端子
に出力する第2スイッチと、DUTの出力端子からの
出力信号をネットワーク・アナライザの測定端子に出力
する出力端子とを具備する。
(57) [Summary] PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measurement jig for a crystal resonator with a load capacitance, which accurately measures various characteristics such as impedance of the crystal resonator with a load capacitance by a network analyzer. SOLUTION: A measurement signal is inputted from an OUT terminal of a network analyzer, and either one of an input terminal of a DUT or a point O which is a connection point between a crystal unit of the DUT and a load capacitance is selected and connected. A switch and a second switch for selecting either a measurement signal from the network analyzer or a measurement signal at point O which is a connection point between the crystal unit of the DUT and the load capacitance, and outputting the selected signal to the Rch terminal of the network analyzer; An output terminal for outputting an output signal from an output terminal of the DUT to a measurement terminal of the network analyzer.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【考案の属する技術分野】[Technical field to which the invention belongs]

この考案は、負荷容量付き水晶振動子(以後、「DUT」という)のインピー ダンス等の諸測定をネットワーク・アナライザを用いて高精度に測定ができる測 定冶具に関する。 This invention relates to a measuring jig that can measure various impedances and the like of a crystal unit with a load capacitance (hereinafter referred to as “DUT”) with high accuracy using a network analyzer.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

従来から水晶振動子等のインピーダンス測定等には、一般的に既存のネットワ ーク・アナライザ(Network Analyzer)で測定されている。ネットワーク・アナ ライザとは、線形回路網の伝送特性および反射特性を、正弦波を用いて解析する 測定器である。主な構成は、例えばシンセサイザで掃引周波数あるいは所定の一 定周波数を発振して出力するOUT端子と、複数の高周波信号の入力端子とが有 り、ミキサで中間周波数に変換し、それぞれの中間周波数信号をアナログ・デジ タル変換して、得られたデジタル信号をMPU(Micro Processor Unit)等で所 定の処理をし、処理結果の周波数特性やインピーダンス特性等を表示器に表示し たりプリント・アウトしたりする。 2. Description of the Related Art Conventionally, impedance measurement of a quartz oscillator or the like is generally performed using an existing network analyzer. A network analyzer is a measuring instrument that analyzes the transmission and reflection characteristics of a linear network using sine waves. The main configuration is, for example, an OUT terminal that oscillates and outputs a sweep frequency or a predetermined constant frequency with a synthesizer, and an input terminal for a plurality of high-frequency signals. The signals are converted from analog to digital, and the resulting digital signals are processed as required by an MPU (Micro Processor Unit), and the resulting frequency and impedance characteristics are displayed on a display or printed out. Or

【0003】 ネットワーク・アナライザの複数の入力端子には、例えば、R( Reference) ch(channel)やAchやBchがある。RchはDUT(被試験デバイス)測定におけ る測定信号の基準信号となる入力端子であり、AchやBchはDUTから出力され た信号を入力する端子である。そして、ネットワーク・アナライザでは、Rchに 入力された信号のデータを基準として、Achからの入力信号あるいはBchからの 入力信号のデータを演算して諸々の解析を行っている。この明細書では、Achで 説明する。A plurality of input terminals of the network analyzer include, for example, R (Reference) ch (channel), Ach and Bch. Rch is an input terminal serving as a reference signal of a measurement signal in DUT (device under test) measurement, and Ach and Bch are terminals for inputting a signal output from the DUT. In the network analyzer, various analyzes are performed by calculating data of an input signal from Ach or data of an input signal from Bch based on data of a signal input to Rch. In this specification, description will be made with Ach.

【0004】 水晶振動子の試験においては、一般に、上記の汎用のネットワーク・アナライ ザを用いて試験しているが、この考案はこれに限るものでは無い。同じような仕 様によって不要な部分を省いた専用測定器もある。この明細書では、これら同類 の測定器を含めて、基本的な動作が同一なものについてはネットワーク・アナラ イザに含むものとする。[0004] In the test of the crystal resonator, the test is generally performed using the above-mentioned general-purpose network analyzer, but the present invention is not limited to this. There is also a dedicated measuring instrument that eliminates unnecessary parts with similar specifications. In this specification, those having the same basic operation, including these similar measuring instruments, are included in the network analyzer.

【0005】 図4に、水晶振動子41の主共振周波数近辺での電気的等価回路を示す。ここ で、Coは電極間の静電容量に端子間等の浮遊容量が加わったものであり、一般 に並列容量といわれている。L1及びC1は水晶振動子の電気機械振動系として の等価定数である。R1は振動の損失を表す等価定数である。そこで、水晶振動 子の共振周波数は、fo=1/2π√(L1・C1)となり、反共振周波数は、 fa=fo(1+(C1/2Co))で表される。 従って、水晶振動子単体の特性試験を行うには、ネットワーク・アナライザを 用いて行うと、比較的正確に測定データを求めることができる。FIG. 4 shows an electrical equivalent circuit near the main resonance frequency of the crystal unit 41. Here, Co is the sum of the capacitance between the electrodes and the stray capacitance between the terminals, etc., and is generally called a parallel capacitance. L1 and C1 are equivalent constants of the quartz oscillator as an electromechanical oscillation system. R1 is an equivalent constant representing the loss of vibration. Therefore, the resonance frequency of the crystal resonator is fo = 1 / 2π√ (L1 · C1), and the antiresonance frequency is represented by fa = fo (1+ (C1 / 2Co)). Therefore, if a characteristic test of a single crystal unit is performed using a network analyzer, measurement data can be obtained relatively accurately.

【0006】 ところで、水晶振動子41を発振器素子として用いるユーザは、例えばコルピ ッツ形発振器のように水晶振動子と負荷容量とを直列に接続して用いるのがほと んどである。図5(A)に、水晶振動子41と負荷容量42とを直列に接続した 図を示す。そこで、メーカもユーザも仕様書において、あるいは実際に使用する 上において水晶振動子と負荷容量とを直列に接続した正確な測定データが望まれ ている。その解決法として、水晶振動子41と負荷容量42とを直列に接続した ものを、一つの部品とみる考え方がある。By the way, most users who use the crystal unit 41 as an oscillator element use a crystal unit and a load capacitor connected in series, such as a Colpitts oscillator. FIG. 5A shows a diagram in which a crystal unit 41 and a load capacitor 42 are connected in series. Therefore, accurate measurement data in which a crystal oscillator and a load capacitor are connected in series in a specification document or in actual use by both manufacturers and users is desired. As a solution, there is an idea that a crystal resonator 41 and a load capacitor 42 connected in series are regarded as one component.

【0007】 理論上では、水晶振動子41に負荷容量42を直列に接続しても、電気的等価 回路は図4と同じように表示することができる。 しかしながら、図5(B)に示すように、等価定数が異なってくる。つまり、 負荷容量42を加味した等価回路の等価定数を、計算により図5(B)の等価定 数に変換して、CoはC’oに、L1はL’1に、C1はC’1に、RはR’1 に変換されている。この変換式は公知であり省略するが、この時の発振周波数は △fだけ高くなる。つまり、単体の場合の発振周波数foとの差を△fとすると 、近似的に次式となる。△f/fo=C1/(2(Co+CL ))。ここで、C L は負荷容量42の容量値である。[0007] In theory, even if a load capacitance 42 is connected in series to the crystal unit 41, an electrical equivalent circuit can be displayed in the same manner as in FIG. However, as shown in FIG. 5B, the equivalent constant differs. That is, the equivalent constant of the equivalent circuit including the load capacitance 42 is converted into the equivalent constant of FIG. 5B by calculation, and Co is C'o, L1 is L'1, and C1 is C'1. In addition, R has been converted to R′1. Although this conversion formula is publicly known and omitted, the oscillation frequency at this time is increased by Δf. That is, assuming that the difference from the oscillation frequency fo of a single unit is Δf, the following equation is approximately obtained. Δf / fo = C1 / (2 (Co + CL)). Here, C L is the capacitance value of the load capacitance 42.

【0008】 図6に、水晶振動子41に負荷容量42を直列に接続したDUT40の従来の 測定構成図を示す。先ず、ネットワーク・アナライザ(NA)50を説明する。 ネットワーク・アナライザ50の正面は、例えば、測定諸元設定のスイッチ群 51と、表示部52と、OUT端子54やRch端子56やAch端子58等の入出 力端子などがある。FIG. 6 shows a conventional measurement configuration diagram of a DUT 40 in which a load capacitance 42 is connected in series to a crystal unit 41. First, the network analyzer (NA) 50 will be described. The front surface of the network analyzer 50 includes, for example, a switch group 51 for setting measurement parameters, a display unit 52, and input / output terminals such as an OUT terminal 54, an Rch terminal 56, and an Ach terminal 58.

【0009】 ネットワーク・アナライザ50の内部構成の主なものは、前述と重複するが、 測定信号発振器と、受信信号を入力する複数のいわゆるデジタル電圧計と、この デジタル電圧計の測定値を演算してDUTのインピーダンス等を求める演算部と 全体を制御する制御部等である。そこで、図6に示すネットワーク・アナライザ 50のOUT端子54はシンセサイザのようなアナログ信号源55に接続されて 測定信号を出力する。入力端子であるRch端子56やAch端子58は、アナログ ・デジタル変換器で振幅レベル及び位相をデジタル値で求めるいわゆるデジタル 電圧計57やデジタル電圧計59に接続されている。Main components of the internal configuration of the network analyzer 50 are the same as those described above, but include a measurement signal oscillator, a plurality of so-called digital voltmeters for inputting received signals, and calculation of measured values of the digital voltmeters. And a control unit for controlling the whole. Therefore, the OUT terminal 54 of the network analyzer 50 shown in FIG. 6 is connected to an analog signal source 55 such as a synthesizer and outputs a measurement signal. The input terminals Rch terminal 56 and Ach terminal 58 are connected to a so-called digital voltmeter 57 or digital voltmeter 59 for obtaining an amplitude level and a phase by a digital value by an analog / digital converter.

【0010】 図6に示すように、従来のDUT40を測定する手段は、ネットワーク・アナ ライザ50のOUT端子54より測定信号を出力し、DUT40を搭載したDU Tケース39の入力端子43及びネットワーク・アナライザ50のRch端子56 とに与える。DUT40の出力信号はDUTケース39の出力端子44からネッ トワーク・アナライザ50のAch端子58に与えられる。As shown in FIG. 6, a conventional means for measuring a DUT 40 outputs a measurement signal from an OUT terminal 54 of a network analyzer 50, and outputs a measurement signal from an input terminal 43 of a DUT case 39 on which the DUT 40 is mounted and a network terminal. This signal is supplied to the Rch terminal 56 of the analyzer 50. The output signal of the DUT 40 is provided from the output terminal 44 of the DUT case 39 to the Ach terminal 58 of the network analyzer 50.

【0011】 ネットワーク・アナライザ50のRch端子56及びAch端子58は入力された 測定信号をそれぞれ入力し、それぞれの振幅レベルの電圧値や位相値が計測され る。演算器はこのデータを基にして、振幅レベル差や位相差を求め、DUT40 のインピーダンスや共振周波数foや反共振周波数fa等を求めている。The Rch terminal 56 and the Ach terminal 58 of the network analyzer 50 receive the input measurement signals, respectively, and measure the voltage value and phase value of each amplitude level. The arithmetic unit obtains the amplitude level difference and the phase difference based on this data, and obtains the impedance of the DUT 40, the resonance frequency fo, the anti-resonance frequency fa, and the like.

【0012】[0012]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

従来の測定手段では、測定に使用する負荷容量をあらかじめ測定して容量値を 求めておく。その値を元に測定を行っていたが、負荷容量値が温度により変化し たり、経時変化により変化して、その影響で正確な測定が行えなかった。 In conventional measuring means, the load capacity used for measurement is measured in advance to determine the capacity value. The measurement was performed based on that value, but the load capacity value changed with temperature or with time, and accurate measurement could not be performed due to the influence.

【0013】 このように、従来のDUT測定手段は、ネットワーク・アナライザ50からの 測定信号をRch端子及びDUT40の水晶振動子41側に印加し、負荷容量42 側からの出力信号をAch端子に印加して、Rch端子の信号及びAch端子の信号デ ータを処理して測定する手段であった。As described above, the conventional DUT measuring means applies the measurement signal from the network analyzer 50 to the Rch terminal and the crystal oscillator 41 side of the DUT 40, and applies the output signal from the load capacitance 42 side to the Ach terminal. Thus, it is a means for processing and measuring the signal of the Rch terminal and the signal data of the Ach terminal.

【0014】 この考案の目的は、負荷容量付き水晶振動子の特性試験を、負荷容量のみのイ ンピーダンス値等と負荷容量付き水晶振動子のインピーダンス値等とをそれぞれ 個々に測定できるようにして、前述したような負荷容量を別途に測定する手間を 省き、温度等で負荷容量値が変化して誤差を生じてもその時点のデータを測定で きる負荷容量付き水晶振動子の測定冶具を提供するものである。An object of the present invention is to perform a characteristic test of a crystal resonator with a load capacitance so that an impedance value of only a load capacitance and an impedance value of a crystal resonator with a load capacitance can be individually measured. Provide a measuring instrument for a crystal unit with a load capacitance that can measure the data at that point even if an error occurs due to a change in the load capacitance value due to temperature, etc., without the need to separately measure the load capacitance as described above. Things.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

この考案は、上記目的を達成するために、従来のDUT測定手段のDUTケー スに加えて、水晶振動子41と負荷容量42の接続点をO点とし、第1スイッチ を切り換えることにより、このO点にもネットワーク・アナライザ50からの測 定信号を印加できるようにし、また、O点での測定信号も第2スイッチの切り換 えによってネットワーク・アナライザ50で測定できる負荷容量付き水晶振動子 の測定冶具とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides a DUT case of the conventional DUT measuring means, and sets a connection point between the crystal unit 41 and the load capacitor 42 as an O point, and switches the first switch. A measurement signal from the network analyzer 50 can be applied to the point O, and a measurement signal at the point O can be measured by the network analyzer 50 by switching the second switch. A measurement jig was used.

【0016】 よって、DUT40も負荷容量42も、それぞれに正確な測定データが得られ るようになった。測定に当たっては、DUT40の測定あるいは負荷容量42の 測定のいずれの測定を先にしてもよいが、ここでは先ず負荷容量42の測定から 説明する。Thus, accurate measurement data can be obtained for both the DUT 40 and the load capacitance 42. In the measurement, either the measurement of the DUT 40 or the measurement of the load capacitance 42 may be performed first. Here, the measurement of the load capacitance 42 will be described first.

【0017】 負荷容量42を測定するには、ネットワーク・アナライザ50のOUT端子5 4からの測定信号を、第1スイッチの切り換えで水晶振動子41と負荷容量42 の接続点のO点に印加する。このO点の測定信号を第2スイッチの切り換えでネ ットワーク・アナライザ50の基準信号入力端子であるRch端子に与える。一方 、負荷容量42の出力信号をネットワーク・アナライザ50の測定信号入力端子 であるAch端子に与える。BCH端子のあるネットワーク・アナライザではBch端 子でもよいが、ここでは総称してAch端子で説明する。ネットワーク・アナライ ザ50では、この両信号のデータを演算して正しい負荷容量値を求める。In order to measure the load capacitance 42, a measurement signal from the OUT terminal 54 of the network analyzer 50 is applied to a point O of a connection point between the crystal unit 41 and the load capacitance 42 by switching a first switch. . The measurement signal at the point O is supplied to the Rch terminal, which is the reference signal input terminal of the network analyzer 50, by switching the second switch. On the other hand, the output signal of the load capacitor 42 is supplied to the Ach terminal, which is the measurement signal input terminal of the network analyzer 50. In a network analyzer having a BCH terminal, a Bch terminal may be used, but here, the Ach terminal is used as a general description. The network analyzer 50 calculates the data of these two signals to obtain the correct load capacitance value.

【0018】 次に、DUT40の特性を測定する。ネットワーク・アナライザ50のOUT 端子54からの測定信号を第1スイッチを切り換えDUT40の入力端子側、つ まり水晶振動子41に与える。第2スイッチも切り換えてネットワーク・アナラ イザ50のOUT端子54からの測定信号をRch端子に与える。DUT40の出 力信号はAch端子に与える。ネットワーク・アナライザ50では、この両信号の データを演算して正しいDUT40のデータを求める。Next, characteristics of the DUT 40 are measured. The measurement signal from the OUT terminal 54 of the network analyzer 50 is supplied to the input terminal side of the DUT 40, that is, the crystal oscillator 41 by switching the first switch. The second switch is also switched to apply the measurement signal from the OUT terminal 54 of the network analyzer 50 to the Rch terminal. The output signal of the DUT 40 is provided to the Ach terminal. The network analyzer 50 calculates the data of the DUT 40 by calculating the data of both signals.

【0019】 上述した手段によって、負荷容量42の正しいインピーダンス値等もDUT4 0の正しいインピーダンス値等も求めることができる。 次に、この考案の構成について述べる。By the means described above, the correct impedance value of the load capacitor 42 and the correct impedance value of the DUT 40 can be obtained. Next, the configuration of the present invention will be described.

【0020】 第1考案は基本的な考案である。つまり、DUTである負荷容量付き水晶振 動子の諸特性をネットワーク・アナライザで測定する測定冶具であって、ネッ トワーク・アナライザのOUT端子からの測定信号を入力して、DUTの入力端 子あるいはDUTの水晶振動子と負荷容量との接続点であるO点のいずれかを選 んで接続する第1スイッチと、ネットワーク・アナライザからの測定信号ある いはDUTの水晶振動子と負荷容量との接続点であるO点の測定信号のいずれか を選んでネットワーク・アナライザのRch端子に出力する第2スイッチと、D UTの出力端子からの出力信号をネットワーク・アナライザの測定端子に出力す る出力端子とを具備する負荷容量付き水晶振動子の測定冶具である。The first device is a basic device. In other words, this is a measurement jig that measures the characteristics of a crystal resonator with a load capacitor, which is a DUT, using a network analyzer. The measurement signal is input from the OUT terminal of the network analyzer, and the input terminal of the DUT or The first switch that selects and connects one of the O points that is the connection point between the DUT crystal unit and the load capacitance, and the connection between the measurement signal from the network analyzer or the DUT crystal unit and the load capacitance A second switch that selects one of the measurement signals at point O and outputs it to the Rch terminal of the network analyzer, and an output terminal that outputs the output signal from the output terminal of the DUT to the measurement terminal of the network analyzer This is a measuring jig for a crystal resonator with a load capacitance, comprising:

【0021】 第2考案は、DUTの水晶振動子と負荷容量との接続点であるO点に与える測 定信号及びO点の測定信号を取り出す場合に、より適切になるように電子回路を 付加したものである。つまり、第1考案の負荷容量付き水晶振動子の測定冶具 において、第1スイッチとDUTのO点との間にコンデンサと抵抗とを直列接 続した回路を挿入し、DUTのO点と第2スイッチとの間にバッファアンプを 挿入した測定冶具である。The second invention is to add an electronic circuit so as to be more appropriate when extracting a measurement signal applied to a point O which is a connection point between the crystal unit of the DUT and the load capacitance and a measurement signal at the point O. It was done. That is, in the jig of the first invention, a circuit in which a capacitor and a resistor are connected in series between the first switch and the O point of the DUT is inserted between the first switch and the O point of the DUT. This is a measurement jig with a buffer amplifier inserted between it and the switch.

【0022】 第3考案は、負荷容量がバリアブルキャパシタ・ダイオードである場合に、バ リアブルキャパシタ・ダイオード用のバイアス回路を付加することを明記したも のである。つまり、第1考案又は第2考案の負荷容量付き水晶振動子の測定冶 具において、負荷容量がバリアブルキャパシタ・ダイオードである場合には、 バイアス電圧を印加するバイアス端子と、バリアブルキャパシタ・ダイオー ドに所定のバイアス電圧を与えて負荷容量値を可変とするバイアス回路を設けた 測定冶具である。The third invention specifies that a bias circuit for a variable capacitor diode is added when the load capacitance is a variable capacitor diode. In other words, when the load capacitance is a variable capacitor diode in the measurement jig of the crystal resonator with load capacitance according to the first invention or the second invention, when the load capacitance is a variable capacitor diode, the bias terminal for applying a bias voltage and the variable capacitor diode are connected to the variable capacitor diode. This is a measurement jig provided with a bias circuit that varies a load capacitance value by applying a predetermined bias voltage.

【0023】[0023]

【考案の実施の形態】[Embodiment of the invention]

考案の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図1に本考案の 一実施例の構成図を、図2に他の実施例の構成図を、図3にその他の実施例の構 成図を示す。先ず、図1について説明する。 An embodiment of the invention will be described based on an example with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of another embodiment, and FIG. 3 is a block diagram of another embodiment. First, FIG. 1 will be described.

【0024】 図1の上半分はネットワーク・アナライザ50であり、下半分が負荷容量付き 水晶振動子の測定冶具10である。負荷容量付き水晶振動子の測定冶具10の入 出力端子には接続を間違えないようにネットワーク・アナライザ50の入出力端 子と同一名を付けている。つまり、11はOUT信号の入力端子、12はRchの 出力端子、13はAchの出力端子とする。The upper half of FIG. 1 is a network analyzer 50, and the lower half is a measurement jig 10 of a crystal unit with a load capacitance. The input and output terminals of the measurement jig 10 of the crystal unit with the load capacitance are given the same names as the input and output terminals of the network analyzer 50 so as not to make a wrong connection. That is, 11 is an input terminal of the OUT signal, 12 is an output terminal of Rch, and 13 is an output terminal of Ach.

【0025】 OUT信号の入力端子11に入力した測定信号は、第1スイッチ15と第2ス イッチ16とに分岐して与えられる。 第1スイッチ15はネットワーク・アナライザ50から入力した測定信号を、 DUT40の入力端子、あるいはDUT40の水晶振動子41と負荷容量42と の接続点であるO点のいずれかを選んで接続する切り換えリレーである。 第2スイッチ16はネットワーク・アナライザ50からの測定信号、あるいは DUT40の水晶振動子41と負荷容量42との接続点であるO点の測定信号の いずれかを選んでネットワーク・アナライザ50のRch端子56に出力する切り 換えリレーである。 DUT40の出力端子からの出力信号はネットワーク・アナライザ50の測定 端子であるAch端子に出力する。The measurement signal input to the input terminal 11 of the OUT signal is branched and supplied to the first switch 15 and the second switch 16. The first switch 15 is a switching relay for selecting and connecting a measurement signal input from the network analyzer 50 to an input terminal of the DUT 40 or an O point which is a connection point between the crystal unit 41 of the DUT 40 and the load capacitance 42. It is. The second switch 16 selects either the measurement signal from the network analyzer 50 or the measurement signal at the point O, which is the connection point between the crystal unit 41 of the DUT 40 and the load capacitance 42, and selects the Rch terminal 56 of the network analyzer 50. This is a switching relay that outputs to. An output signal from the output terminal of the DUT 40 is output to an Ach terminal, which is a measurement terminal of the network analyzer 50.

【0026】 第1スイッチ15からO点への回路にはコンデンサ18と抵抗19との直列回 路に挿入されている。コンデンサ18は直流遮断のコンデンサでありμF程度の 値である。抵抗19はO点の電位を調節するものであり10KΩ程度の値である 。なお、負荷容量42が通常のコンデンサであれば、このコンデンサ18及び抵 抗19は無くてもよい。 O点から第2スイッチとの間にはバッファアンプ17が挿入されている。これ はO点の信号レベルを損なうことなく取り出すためであるが、これも負荷容量4 2が通常のコンデンサであれば無くともよい。The circuit from the first switch 15 to the point O is inserted in a series circuit of a capacitor 18 and a resistor 19. The capacitor 18 is a DC blocking capacitor and has a value of about μF. The resistor 19 adjusts the potential at the point O and has a value of about 10 KΩ. If the load capacitance 42 is a normal capacitor, the capacitor 18 and the resistor 19 need not be provided. A buffer amplifier 17 is inserted between the point O and the second switch. This is for extracting the signal level at the point O without deteriorating the signal level. However, this is not necessary if the load capacitance 42 is a normal capacitor.

【0027】 図2は負荷容量として、1つのバリアブルキャパシタ・ダイオード422 を用 いたものである。この場合にはバリアブルキャパシタ・ダイオード422 に逆電 圧を印加するバイアス電圧端子20とバイアス回路とが必要となる。バイアス回 路は、例えば抵抗21と抵抗19と抵抗22とで構成される。そしてこのときは 、直流遮断のコンデンサ18は必要となる。[0027] Figure 2 is a load capacitance, in which had use one of the variable capacitor diode 42 2. It is required and the bias voltage terminal 20 and a bias circuit for applying a reverse voltage to the variable capacitor diode 42 2 in this case. The bias circuit includes, for example, a resistor 21, a resistor 19, and a resistor 22. In this case, a DC blocking capacitor 18 is required.

【0028】 図3は負荷容量として、2つのバリアブルキャパシタ・ダイオード423 を用 いたものである。この場合にもバリアブルキャパシタ・ダイオード423 に逆電 圧を印加するバイアス電圧端子20とバイアス回路が必要となる。バイアス回路 は、例えば抵抗21と抵抗22と抵抗23とで構成される。そしてこのときも、 直流遮断のコンデンサ18は必要となる。[0028] Figure 3 is a load capacitance, in which had use two variable capacitor diode 42 3. Bias voltage terminal 20 and a bias circuit for applying a reverse voltage to the variable capacitor diode 42 3 in this case is necessary. The bias circuit includes, for example, a resistor 21, a resistor 22, and a resistor 23. Also in this case, the DC blocking capacitor 18 is required.

【0029】 次に、負荷容量42の測定について図1を参照して説明する。第1スイッチ1 5を水晶振動子41と負荷容量42との接続点であるO点側に接続し、第2スイ ッチもO点側に接続する。よって、ネットワーク・アナライザ50のOUT信号 は第1スイッチ15を介して負荷容量42に印加され、そのO点の信号はバッフ ァアンプ17と第2スイッチ16とを介してネットワーク・アナライザ50のR chに入力されて基準のレベル及び位相の信号としてデータが求められる。Next, measurement of the load capacity 42 will be described with reference to FIG. The first switch 15 is connected to the point O, which is the connection point between the crystal unit 41 and the load capacitor 42, and the second switch is also connected to the point O. Therefore, the OUT signal of the network analyzer 50 is applied to the load capacitance 42 via the first switch 15, and the signal at the point O is supplied to the R ch of the network analyzer 50 via the buffer amplifier 17 and the second switch 16. Data is obtained as a signal of a reference level and phase that is input.

【0030】 一方、負荷容量42を通った出力信号はネットワーク・アナライザ50のAch に入力されて測定信号としてデータが求められる。そして両者のレベルと位相の データでもって負荷容量値が求められる。 これを4端子網の数式で表すと、数1及び数2のようになる。On the other hand, the output signal that has passed through the load capacitance 42 is input to Ach of the network analyzer 50, and data is obtained as a measurement signal. Then, the load capacitance value is obtained from the data of the level and phase of both. When this is expressed by a four-terminal network equation, Equations 1 and 2 are obtained.

【0031】[0031]

【数1】 (Equation 1)

【0032】[0032]

【数2】 (Equation 2)

【0033】 数1は、O点での電圧をVとし電流をIとし、Ach端子58での電圧をVaと し電流をIaとしたときの4端子網の縦続接続の数式である。ここで、Zcは負 荷容量42のインピーダンスであり、A1、B1、C1、D1 は負荷容量42からAch 端子58までの伝送路の4端子定数である。Equation 1 is an equation of cascade connection of a four-terminal network when the voltage at point O is V, the current is I, the voltage at Ach terminal 58 is Va, and the current is Ia. Here, Zc is the impedance of the load capacitance 42, and A1, B1, C1, and D1 are four-terminal constants of the transmission path from the load capacitance 42 to the Ach terminal 58.

【0034】 数2は、O点での電圧をVとし電流をIとし、Rch端子56での電圧をVrと し電流をIrとしたときの4端子網の数式である。ここで、A2、B2、C2、D2 は O点からRch端子56までの伝送路の4端子定数である。 この数1と数2におけるVとIとは等しいので、数式は数3になる。Equation 2 is a four-terminal network equation where the voltage at point O is V, the current is I, the voltage at the Rch terminal 56 is Vr, and the current is Ir. Here, A2, B2, C2, and D2 are four-terminal constants of the transmission line from the point O to the Rch terminal 56. Since V and I in Equations 1 and 2 are equal, the equation becomes Equation 3.

【0035】[0035]

【数3】 (Equation 3)

【0036】 ネットワーク・アナライザ50の入力インピーダンスを無限大と仮定すると、 数3の数式で、Ir及びIaは無限小の0となり、数4となる。数4から数5が 求められ、負荷容量42のインピーダンスZcは数6となる。Assuming that the input impedance of the network analyzer 50 is infinite, Ir and Ia are infinitely small 0 in the mathematical expression of Expression 3, and are represented by Expression 4. Equation 5 is obtained from Equation 4 and the impedance Zc of the load capacitance 42 becomes Equation 6.

【0037】[0037]

【数4】 (Equation 4)

【0038】[0038]

【数5】 (Equation 5)

【0039】[0039]

【数6】 (Equation 6)

【0040】 数6の未知数の変数A2/C1,A1/C1を基準インピーダンスを用いて求 めることにより、負荷容量42のインピーダンスZcを演算出来る。By calculating the unknown variables A2 / C1 and A1 / C1 of Equation 6 using the reference impedance, the impedance Zc of the load capacitance 42 can be calculated.

【0041】 次に、負荷容量付き水晶振動子のDUT40の測定について説明する。 第1スイッチ15をDUT40の水晶振動子41側に接続し、第2スイッチは OUT端子側に接続する。同日出願する“負荷容量付き水晶振動子の測定方法” により、正確に測定することが出来る。Next, measurement of the DUT 40 of the crystal unit with the load capacitance will be described. The first switch 15 is connected to the crystal unit 41 side of the DUT 40, and the second switch is connected to the OUT terminal side. Accurate measurement can be made by the “Measurement method of crystal resonator with load capacitance” filed on the same day.

【0042】 図2及び図3に示す構成図は、負荷容量42として、バリアブルキャパシタ・ ダイオード422 あるいはバリアブルキャパシタ・ダイオード423 を用いた場 合である。このような測定冶具の構成でもって、上述したようにバリアブルキャ パシタ・ダイオードの負荷容量値を独立に測定することができる。そしてバイア ス電圧を連続的に変えて負荷容量値を測定することで、任意の負荷容量値での水 晶振動子41の特性を測定できるので大きな利点が得られる。The block diagram shown in Figures 2 and 3, as the load capacitance 42, a case of using the variable capacitor diode 42 2 or variable capacitor diode 42 3. With such a configuration of the measuring jig, the load capacitance value of the variable capacitor diode can be independently measured as described above. By measuring the load capacitance value while continuously changing the bias voltage, the characteristics of the crystal oscillator 41 at an arbitrary load capacitance value can be measured, so that a great advantage is obtained.

【0043】[0043]

【考案の効果】[Effect of the invention]

以上詳細に説明したように、この考案によると、負荷容量付き水晶振動子の測 定と負荷容量42のみの測定との双方の測定が可能となる。よって、負荷容量値 が未知の場合でも正確に測定することができ、大きな利点が得られる。そして、 負荷容量42をいつでも測定できるので、温度変化や径時変化して負荷容量値が 変化しても負荷容量を実状態で正確に測定できる。 As described above in detail, according to the present invention, it is possible to perform both the measurement of the crystal unit with the load capacitance and the measurement of only the load capacitance 42. Therefore, accurate measurement can be performed even when the load capacitance value is unknown, and a great advantage is obtained. Since the load capacity 42 can be measured at any time, even if the load capacity value changes due to a temperature change or a time change, the load capacity can be accurately measured in an actual state.

【0044】 更に、負荷容量にバリアブルキャパシタ・ダイオードを用いた場合には、バイ アス電圧をコントロールして負荷容量値を任意容量値に設定して測定することを 可能にした。従って、この考案は実用に際して、その技術的効果は大である。Further, when a variable capacitor diode is used as the load capacitance, it is possible to control the bias voltage and set the load capacitance value to an arbitrary capacitance value for measurement. Therefore, the technical effect of the present invention is large in practical use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案の負荷容量付き水晶振動子の測定冶具を
用いてネットワーク・アナライザでDUTを測定してい
る一実施例の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment in which a DUT is measured by a network analyzer using the measurement jig of the crystal resonator with a load capacitance according to the present invention.

【図2】本考案の負荷容量付き水晶振動子の測定冶具の
他の実施例である。
FIG. 2 is another embodiment of the measuring jig of the quartz resonator with a load capacitance according to the present invention.

【図3】本考案の負荷容量付き水晶振動子の測定冶具の
その他の実施例である。
FIG. 3 is another embodiment of the measuring jig of the quartz resonator with a load capacitance according to the present invention.

【図4】水晶振動子の電気的等価回路図である。FIG. 4 is an electrical equivalent circuit diagram of the crystal unit.

【図5】本考案で測定する負荷容量付き水晶振動子の構
成図と、その電気的等価回路図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a crystal resonator with a load capacitance measured in the present invention and an electrical equivalent circuit diagram thereof.

【図6】水晶振動子41に負荷容量42を直列に接続し
たDUT40の従来の測定構成図である。
6 is a conventional measurement configuration diagram of a DUT 40 in which a load capacitance 42 is connected in series to a crystal unit 41. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 負荷容量付き水晶振動子の測定冶具 11 OUT信号の入力端子 15 第1スイッチ 16 第2スイッチ 17 バッファアンプ 18 コンデンサ 19 抵抗 20 バイアス(Bias)電圧入力端子 21、22、23 抵抗 39 DUTケース 40、402 、403 DUT(被測定デバイス) 41 水晶振動子 42 負荷容量 422 、423 バリアブルキャパシタ・ダイオード 50 ネットワーク・アナライザ(NA) 51 測定諸元設定のスイッチ群 52 表示部 54 OUT端子(出力端子) 55 アナログ信号源 56 Rch端子 57 デジタル電圧計 58 Ach端子 59 デジタル電圧計Reference Signs List 10 Jig for measuring crystal unit with load capacitance 11 OUT signal input terminal 15 First switch 16 Second switch 17 Buffer amplifier 18 Capacitor 19 Resistance 20 Bias (Bias) voltage input terminal 21, 22, 23 Resistance 39 DUT case 40, 40 2 , 40 3 DUT (Device Under Test) 41 Crystal Resonator 42 Load Capacitance 42 2 , 42 3 Variable Capacitor Diode 50 Network Analyzer (NA) 51 Switch Group for Setting Measurement Parameters 52 Display Unit 54 OUT Terminal (Output) 55) Analog signal source 56 Rch terminal 57 Digital voltmeter 58 Ach terminal 59 Digital voltmeter

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】[Utility model registration claims] 【請求項1】 DUTである負荷容量付き水晶振動子の
諸特性をネットワーク・アナライザで測定する測定冶具
において、 ネットワーク・アナライザのOUT端子からの測定信号
を入力して、DUTの入力端子、あるいはDUTの水晶
振動子と負荷容量との接続点であるO点のいずれかを選
んで接続する第1スイッチと、 ネットワーク・アナライザのOUT端子からの測定信
号、あるいはDUTの水晶振動子と負荷容量との接続点
であるO点の信号のいずれかの信号を選んでネットワー
ク・アナライザのRch端子に出力する第2スイッチと、 DUTの負荷容量側の出力端子からの出力信号をネット
ワーク・アナライザのAch測定端子に出力する出力端子
と、 を具備することを特徴とする負荷容量付き水晶振動子の
測定冶具。
1. A measurement jig for measuring various characteristics of a crystal resonator with a load capacitance as a DUT by a network analyzer, wherein a measurement signal from an OUT terminal of the network analyzer is input to the input terminal of the DUT or the DUT. The first switch, which selects and connects one of the points O, which is the connection point between the crystal unit and the load capacitance, and the measurement signal from the OUT terminal of the network analyzer, or the connection between the crystal unit of the DUT and the load capacitance A second switch that selects one of the signals at the point O, which is a connection point, and outputs it to the Rch terminal of the network analyzer, and outputs an output signal from the output terminal on the load capacity side of the DUT to the Ach measurement terminal of the network analyzer A measurement jig for a crystal unit with a load capacitance, comprising:
【請求項2】 第1スイッチとDUTのO点との接続線
路にコンデンサと抵抗とを直列接続した回路を挿入し、
DUTのO点と第2スイッチとの接続路線にバッファア
ンプを挿入したことを特徴とする請求項1記載の負荷容
量付き水晶振動子の測定冶具。
2. A circuit in which a capacitor and a resistor are connected in series is inserted into a connection line between a first switch and a point O of a DUT,
2. The measuring jig for a crystal unit with a load capacitor according to claim 1, wherein a buffer amplifier is inserted into a connection line between the point O of the DUT and the second switch.
【請求項3】 負荷容量がバリアブルキャパシタ・ダイ
オードである場合には、バイアス電圧を印加するバイア
ス端子とバリアブルキャパシタ・ダイオードに所定のバ
イアス電圧を与えて負荷容量値を可変とするバイアス回
路とを設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の負
荷容量付き水晶振動子の測定冶具。
3. When the load capacitance is a variable capacitor diode, a bias terminal for applying a bias voltage and a bias circuit for applying a predetermined bias voltage to the variable capacitor diode to vary the load capacitance value are provided. 3. The measuring jig for a crystal unit with a load capacitor according to claim 1, wherein
JP1999008152U 1999-10-26 1999-10-26 Measuring jig for crystal resonator with load capacity Expired - Fee Related JP3068508U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1999008152U JP3068508U (en) 1999-10-26 1999-10-26 Measuring jig for crystal resonator with load capacity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1999008152U JP3068508U (en) 1999-10-26 1999-10-26 Measuring jig for crystal resonator with load capacity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3068508U true JP3068508U (en) 2000-05-12

Family

ID=43202000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1999008152U Expired - Fee Related JP3068508U (en) 1999-10-26 1999-10-26 Measuring jig for crystal resonator with load capacity

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3068508U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100541207C (en) The characteristic of impedance of determining complex impedance element is so that the metering circuit of the sign of its impedance and method
US20020153901A1 (en) Method and apparatus for in-circuit impedance measurement
US20120062500A1 (en) Adaptive high dynamic range surface capacitive touchscreen controller
US20170254871A1 (en) Calibration of Inverting Amplifier Based Impedance Analyzers
US7030627B1 (en) Wideband complex radio frequency impedance measurement
JPH06273458A (en) Apparatus and method for measurement of electric power
JP2004317345A (en) Narrow band amplifier and impedance measuring system
US20050171992A1 (en) Signal processing apparatus, and voltage or current measurer utilizing the same
JP3068508U (en) Measuring jig for crystal resonator with load capacity
JP5320971B2 (en) Frequency stability inspection method and frequency stability inspection apparatus
JP2001124809A (en) Method of measuring quartz oscillator with load capacity
JP2000046882A (en) Impedance-measuring apparatus and method for measuring impedance
JPH1172529A (en) Insulation resistance measurement instrument for capacitor
JP2954449B2 (en) Capacitance measuring circuit and LCR meter having the same
CN114236454B (en) Error calibration method and device for broadband resistor divider
RU2796912C9 (en) Method of measurement of capacitor parameters
RU2796912C1 (en) Method of measurement of capacitor parameters
JP4163865B2 (en) Impedance measurement method and impedance measurement system
JP2871505B2 (en) Impedance measurement method
WO2023085057A1 (en) Measurement device and measurement method
SU790105A1 (en) Meter of quartz resonator electric parameters
SU883797A1 (en) Loop resonance frequency and quality factor meter
JP2940010B2 (en) Broadband power meter
JP2004085324A (en) Negative resistance measurement instrument
JPH1123313A (en) Sensor apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees