SJ 中华人民共和国电子行业标准 SJ/T 11212 - 1999 idt IEC444--6: 1995 石英晶体元件参数的测量 第6部分：激励电平 相关性（DLD）的测量 Measurement of quartz crystal unit paramenters - Part6: Measurement of drive level dependence (DLD) 1999-08-26发布 1999-12-01实施 中华人民共和国信息产业部发布 次 目 前 言 IEC前言 IEC序言 1 总则 (1) (1) 1.1范围 (1) 1.2引用标准 (2) 2DLD效应 (2) 2.1频率和电阻的可逆变化 (2) 2.2频率和电阻的不可逆变化 (2) 2.3DLD效应的原因 (2) 3DLD测量的激励电平 (3) 4试验方法 (3) 4.1试验方法A（元型网络法） (4) 4.2试验方法B（振荡器法） 石英晶体元件的激励电平和机械位移之间的关系 (10) 附录A（标准的附录） 前言 本标准等同采用国际电工委员会IEC444-6：1995《石英晶体元件参数的测量第6部 分：激励电平相关性（DLD）的测量》。 这样，使我国石英晶体元件参数测量的电子行业标准与IEC石英晶体元件参数的测量标 准相一致，以适应此领域中国际技术交流和经济贸易往来迅速发展的需要，便于我国生产的 这类产品质量水平达到国际通用要求并在国际市场流通。 本标准与下述五项电子行业标准构成石英晶体元件参数测量的完整系列标准。 SJ/Z9154.1-87用元型网络零相位法测量石英晶体元件参数的第一部分：用元型网络 零相位法测量石英晶体元件谐振频率和谐振电阻的基本方法（idt IEC444 1: 1986) SJ/Z9154.287用元型网络零相位法测量石英晶体元件参数第二部分：测量石英晶体 元件动态电容的相位偏置法（idtIEC444-2：1980) SJ/Z9154.3-87用元型网络零相位法测量石英晶体元件参数第三部分：利用有并电容 Co补偿的元型网络相位法测量频率达200MHz的石英晶体元件两端网 络参数的基本方法（idtIEC444-3：1986） SV/T11210-1999石英晶体元件参数的测量第四部分：频率达30MHz石英晶体元件 负载谐振频率f和负载谐振电阻R的测量方法及其他导出参数的 计算（idtEC444=4：1988) SJ/T11211-1999石英晶体元件参数的测量第5部分：采用自动网络分析技术和误 差校正确定等效电参数的方法（idtIEC444-5：1995） 本标准由电子工业部标准化研究所归口。 本标准由电子工业部标准化研究所负责起草。 本标准主要起草人：邓鹤松、章怡、宋佩钰、边一林。 IEC前言 1）IEC（国际电工委员会）是由各国家电工委员会（EC国家委员会）组成的世界性标 准化组织。IEC的目的是促进电工电子领域中标准化问题的国际合作。为此目的，除其他活 动外，IEC发布国际标准。国际标准的制定由技术委员会承担，对所涉及内容关切的任何 IEC国家委员会均可参加国际标准的制定工作。与IEC有联系的任何国际、政府和非官方组 织也可以参加国际标准的制定，IEC与国际标准化组织（ISO）根据两组织间协商确定的条 件保持密切的合作关系。 2）IEC在技术问题上的正式决议或协议，是由对这些问题特别关切的国家委员会参加 的技术委员会制定的，对所涉及的问题尽可能地代表了国际上的一致意见。 3）这些决议或协议以标准、技术报告或导则的形式发布，以推荐的形式供国际上使用， 并在此意义上，为各国家委员会认可。 4）为了促进国际上的统一，各IEC国家委员会有责任使其国家和地区标准尽可能采用 IEC标准。IEC标准与相应国家或地区标准之间的任何差异均应在国家或地区标准中指明。 国际标准IEC444-6由EC第49（频率控制和选择用压电和介电器件）技术委员会制 定。 本标准构成石英晶体元件参数测量系列标准的第6部分。 第1部分：元型网络零相位法测量石英晶体元件谐振频率和谐振电阻的基本方法，出版 为IEC444-1（1986年第二版）。 第2部分：测量石英晶体元件动态电容相位偏置法，出版为IEC444-2（1986年版）。 第3部分：有并电容Co补偿的元型网络相位法测量频率达200MHz的石英晶体元件两 端网络参数的基本方法，出版为IEC444-3（1986年版）。 第4部分：频率达30MHz石英晶体元件负载谐振频率f和负载谐振电阻Rz的测量方法 及其他导出参数的计算，出版为IEC4444（1988年版)。 第5部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定等效电参数测量晶体元件的基准方 法，出版为IEC444-5（1995年版）。 本标准文本以下列文件为依据： 表决报告 国际标雁草案 49(CO)273 49/284/RVD 表决批准本标准的详细资料可在上表列出的表决报告中查阅。 附录A构成本标准不可缺少的一部分。 编注：IECA44-5已于1995出版，原文是“将出版为IECA44-5"，其名称中，Parameder后遗漏“and ermorcorrection" 三个。 IEC 序 言 由于压电效应，激励电平（以晶体元件两端的功率或电压或通过晶体元件的电流表示） 强迫谐振子产生机械振荡。在这个过程中，加速度功转换为动能和弹性能，功耗转换为热。 后者的转换是由于石英谐振子的内部和外部靡擦所造成的。 摩擦损耗与振动质点的速度有关，当振荡不再是线性的，或当石英谐振子内部或其表面 及安装点的拉伸或应变、位移或加速度达到临界速度时，摩撤损耗将增加（见附录A）。因 而引起电阻和频率的变化，并且，由于这些参数与温度有关，从而引起电阻和频率的进一步 变化。 高激励电平（如AT切晶体元件在1mW或1mA以上）时，可以在所有晶体元件上观察 到这些变化。而且，它们还会造成振幅和频率的不可逆变化。激励电平再增加就可能破坏谐 振子。 除上述效应外，对某些晶体在低激励电平（如AT切晶体元件在1μW或50μA下）时， 也可以观察到频率和电阻的变化。这种情况下，若环路增益不足，起振很困难。在晶体滤波 器中，传输衰耗和波动就会发生变化。 此外，规定的振动模式与其它模式（如谐振子本身、装架和回填气体）之间的耦合也与 激励电平有关。由于这些模式有不同的温度响应，因此，在窄温范围内，这些耦合使规定模 式的频率和电阻变化加大。这种变化随激励电平的增加而增加。但是，在IEC444的本部分 中将不对该效应做进一步的研究。 中华人民共和国电子行业标准 石英晶体元件参数的测量 SJ/T11212-1999 第 6 部分：激励电平相关性（DLD）的测量ot IEC444-6:1995 Measurement of quartz crystal unit parameters - Part6: Measurement of drive level dependence (DLD) 1总则 1.1范围 本标准适用于石英晶体元件激励电平相关性（DLD）的测量。本标准规定两种试验方 法。方法A，以SJ/Z9154.1-87的元型网络为基础，适用于该标准所覆盖的整个频率范围。 方法B，是振荡器法，适用于固定条件下大批量基频石英晶体元件的测量。 1.2引用标准 下列引用标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版 时，所示版本均为有效。所有引用标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列引 用标准最新版本的可能性。 SJ/Z9154石英晶体元件参数的测量 SJ/Z9154.1-87用元型网络零相位法测量石英晶体元件参数第1部分：用元型网络 零相位法测量石英晶体元件谐振频率和谐振电阻的基本方法（idtIEC 444-1:1986) 2DLD效应 2.1频率和电阻的可逆变化 可逆变化是，分别在低电平和高电平下进行重复测量后，或从最低电平到最高电平及相 反做连续或半连续测量后，在同一激励电平下出现的频率和电阻的变化，如果这些变化保持 在测量准确度的范围内。 2.2频率和电阻的不可逆变化 不可逆变化是，在高电平下中间测量后，在低电平出现有频率和（或）电阻的显著变 化。例如，低电平下先前的高电阻在重复测量时变成了低电阻。 中华人民共和国信息产业部1999-08-26发布 1999-12-01实施 -1- SJ/T 11212 - 1999 注：若晶体元件几天不工作，当其在低电平下再次工作时，它的电阻可以返回到高的 值。应当特别注意不可逆效应，因为它会对那些只是在偶尔工作的器件性能造成较大的损 害。 2.3DLD效应的原因 虽然大多数可逆效应是由于晶体激励电平过载引起的，但是不可逆效应则是由于制造的 原因造成的，尤其是不完善的生产技术所造成。例如有以下原因： 谐振子表面的微粒（由于油、清洗剂、溶剂的局部粘附或静电吸附）； 谐振子的机械损伤（例如，因过于粗糙的磨粒造成的划痕)； 电极中含有气体和油（例如，由于蒸发期间真空度不良或镀膜速率不合适）； 装架时电极接触不良（例如，导电胶金属含量不合适，没有充分地烘烤，或烘烤时 过热；此外还有导电胶与电极或支架间的接触电阻过大)； —一支架、电极和石英片之间的机械应力。 3DLD测量的激励电平 DLD测量要施加低激励电平和高激励电平（而且可能的话可以有尽可能多的激励电平）。 高激励电平是标称激励电平，即稳定状态下应用的电平。 应该注意，这个电平应低于附录A中推导出的最大可用电平。如果没有规定，对于AT 切晶体元件，应该采用晶体电流为1mA，相应的速度m为0.2m/s时的标准值，然后用规