一种可频率校准的温补晶振测试方法、电路及系统

技术领域

本发明涉及晶体振荡器技术领域，尤其涉及一种可频率校准的温补晶振测试方法、电路及系统。

背景技术

石英晶体振荡器简称晶振，是一种精度高、稳定性强、市场应用广泛的频率输出电子元器件。其中，晶振中有一种能够通过感知外界温度变化然后进行频率补偿的晶振，称为温度补偿晶振，简称温补晶振。

在温补晶振生产的过程中，晶振产品的测试环节非常的重要。目前，市面上对晶振产品的测试通过会先使用温补刻录装置将温补晶振的温度补偿参数进行写入，使其满足一定温度范围内的频率输出曲线。然后，温补晶振会经过回流焊工序，在该回流焊工序中温补晶振会进行使用环境的模拟。经过回流焊后进行最终测试，在该最终测试中我们一般会全面测试温补晶振产品的各项参数，比如频率，波形等。

目前的测试设备在最终测试环节只负责测试产品参数，挑选符合规格的产品，然而，由于温补晶振在温度补偿参数写入的过程和最终测试的过程中间经过了一次回流焊工序，导致有部分温补晶振受影响产生了频率漂移，而进行最终测试设备不具备修正这些温补晶振频率漂移的功能，进而导致了最终的生产良率的下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可频率校准的温补晶振测试方法、电路及系统，旨在解决现有技术中温补晶振在温补参数写入和最终测试过程中，因回流焊工序后温补晶振产生频率漂移，但无法写入温度补偿参数，不能对产生频率漂移的温补晶振修正的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种可频率校准的温补晶振测试系统，包括：

测试板模块，所述测试板模块用于连接待测试温补晶振，读取待测试温补晶振的频率信号；

温度补偿参数计算模块，所述温度补偿参数计算模块用于根据读取的温补晶振的频率信号，计算温补晶振的偏移频率，判断该温补晶振的偏移频率是否处于预设偏移频率的范围内，若是，则不需要频率校准；若否，则返还温度补偿参数值，重新计算待测试温补晶振的频率信号。

可选地，所述温度补偿参数计算模块包括：

偏移频率计算模块，所述偏移频率计算模块用于获取已读取的温补晶振的频率信号，根据偏移频率计算公式

频率合格判断模块，所述频率合格判断模块用于判断当前温补晶振的偏移频率是否位于预设范围内，若当前温补晶振的偏移频率位于预设范围内，则频率信号正常，表明该晶振频率不需要校准；若当前温补晶振的频偏值在预设范围外，则判断该频率信号为异常；

温度补偿参数更新模块，所述温度补偿参数更新模块用于计算细调参数值，根据细调参数值更新温度补偿参数值，返回温度补偿参数值。

可选地，所述温度补偿参数更新模块包括：

细调参数计算模块，获取初始细调参数值和步进变化值，根据细调参数计算公式：

细调参数返回模块，所述细调参数返回模块用于返回所述细调参数值，根据细调参数值更新温度补偿参数值。

一种可频率校准的温补晶振测试方法，应用于所述的一种可频率校准的温补晶振测试系统，包括以下步骤：

S100：连接待测试温补晶振，读取待测试温补晶振的频率信号；

S200：根据读取的温补晶振的频率信号，计算温补晶振的偏移频率，判断该温补晶振的偏移频率是否处于预设偏移频率的范围内，若是，则不需要频率校准；若否，则返还温度补偿参数值，重新计算待测试温补晶振的频率信号。

可选地，所述的根据读取的温补晶振的频率信号，计算温补晶振的偏移频率，判断该温补晶振的偏移频率是否处于预设偏移频率的范围内，若是，则不需要频率校准；若否，则返还温度补偿参数值，重新计算待测试温补晶振的频率信号的步骤，具体包括：

S210：获取已读取的温补晶振的频率信号，根据偏移频率计算公式

S220：判断当前温补晶振的偏移频率是否位于预设范围内，若当前温补晶振的频偏位于预设范围内，则频率信号正常，表明该晶振频率不需要校准；若当前温补晶振的频偏值在预设范围外，则判断该频率信号为异常，进入下一步骤；

S230：计算细调参数值，根据细调参数值返回温度补偿参数值，重复步骤S210、S220。

可选地，所述计算细调参数值，根据细调参数值返回温度补偿参数值，重复步骤S210、S220的步骤，具体包括：

S231：获取初始细调参数值和步进变化值，根据细调参数计算公式：

S232：返回所述细调参数值，根据细调参数值更新温度补偿参数值，重复步骤S210、S220。

一种可频率校准的温补晶振测试电路，应用于所述的一种可频率校准的温补晶振测试系统，包括：

供电通信电路，所述供电通信电路用于供电与通信；

主控电路，所述主控电路包括主控芯片，所述主控芯片与所述供电通信电路连接；

稳压电路，所述稳压电路与所述供电通信电路连接；

探针电路，所述探针电路与所述主控芯片连接，所述探针电路用于电气连接温补晶振；

频率输出电路，所述频率输出电路分别与所述探针电路和所述主控芯片连接。

可选地，所述探针电路包括探针，所述探针的第一引脚与所述供电通信电路连接，所述探针的第二引脚与所述主控芯片的第三引脚和第五引脚连接；所述探针的第二引脚还与所述频率输出电路连接，所述探针的第三引脚与所述主控芯片的第一引脚连接，所述探针的第四引脚接地；

所述频率输出电路包括RF连接器和总线缓冲器，所述RF连接器的第一引脚与所述总线缓冲器的第四引脚连接，所述总线缓冲器的第二引脚与所述探针的第二引脚连接，所述总线缓冲器的第一引脚与所述主控芯片的第九引脚连接，所述总线缓冲器的第五引脚与所述稳压电路连接，所述RF连接器通过SMA线与温度补偿参数计算模块连接。

一种计算机设备，包括一个或多个处理器、存储器；以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储到存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行所述的一种可频率校准的温补晶振测试方法的控制指令。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种可频率校准的温补晶振测试方法的步骤。

本发明实施例提供的可频率校准的温补晶振测试方法、电路及系统中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：

本发明通过所述测试板模块测取待测试温补晶振的频率信号，并由温度补偿参数计算模块判断该频率信号是否合格，如果频率信号合格，将完成频率补偿的功能，进入其他测试项目；如果频率信号不合格，通过获取的频率信号计算出调整后的温度补偿参数值，并返回该温度补偿参数值至所述测试板模块中，对温补晶振的频率进行校准处理，从而将该修正后的温度补偿参数重写写入至温补晶振的芯片内，有效防止温补晶振在回流焊工序后出现频率漂移无法处理的现象，有助于减少生产的浪费，提高温补晶振产品的生产良率，极大程度的提高了产品的质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的可频率校准的温补晶振测试方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的温度补偿参数计算方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的温度补偿参数更新方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的可频率校准的温补晶振测试电路的原理图；

图5为本发明实施例提供的可频率校准的温补晶振测试系统的结构框图；

图6为本发明实施例提供的温度补偿参数计算模块的结构框图；

图7为本发明实施例提供的温度补偿参数更新模块的结构框图；

图8为本发明实施例提供的计算机设备的结构框图。

其中，图中各附图标记：

300、供电通信电路； 400、主控电路； 500、稳压电路；

600、探针电路； 700、频率输出电路； 800、测试板模块；

900、温度补偿参数计算模块； 910、偏移频率计算模块；

920、频率合格判断模块； 930、温度补偿参数更新模块；

931、细调参数计算模块； 932、细调参数返回模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的一个实施例中，如图5所示，提供一种可频率校准的温补晶振测试系统，包括：

测试板模块800，测试板模块800用于连接待测试温补晶振，读取待测试温补晶振的频率信号。具体地，测试板模块800应用于一测试板(图未示)上，测试板的底部设置有向下凸起的4根探针，探针用于与待测试温补晶振相互连接。在测试过程中，测试板在外部设备的作用下向下压，使探针与待测试温补晶振接触实现电器连接，从而读取待测试温补晶振的频率信号。

温度补偿参数计算模块900，温度补偿参数计算模块900用于根据读取的温补晶振的频率信号，计算温补晶振的偏移频率，判断该温补晶振的偏移频率是否处于预设偏移频率的范围内，若是，则不需要频率校准；若否，则返还温度补偿参数值，重新计算待测试温补晶振的频率信号。具体地，测试板模块800通过SMA线与温度补偿参数计算模块900进行电气连接，将测试板测得的待测试温补晶振的频率信号发送至温度补偿参数计算模块900。且温度补偿参数计算模块900通过UART数据线与测试板电气连接，将温度补偿参数值返还至测试板模块800中。

本发明通过测试板模块800测取待测试温补晶振的频率信号，并由温度补偿参数计算模块900判断该频率信号是否合格，如果频率信号合格，将完成频率补偿的功能，进入其他测试项目；如果频率信号不合格，通过获取的频率信号计算出调整后的温度补偿参数值，并返回该温度补偿参数值至测试板模块800中，对温补晶振的频率进行校准处理，从而将该修正后的温度补偿参数重新写入至温补晶振的芯片内，有效防止温补晶振在回流焊工序后出现频率漂移无法处理的现象，有助于减少生产的浪费，提高温补晶振产品的生产良率，极大程度的提高了产品的质量。

在本发明的另一个实施例中，如图6所示，温度补偿参数计算模块900包括：

偏移频率计算模块910，偏移频率计算模块910用于获取已读取的温补晶振的频率信号，根据偏移频率计算公式

频率合格判断模块920，频率合格判断模块920用于判断当前温补晶振的偏移频率是否位于预设范围内，若当前温补晶振的偏移频率位于预设范围内，则频率信号正常，表明该晶振频率不需要校准，在本实施例中，当偏移频率在±0.8ppm范围内时，则不需要校准；若当前温补晶振的频偏值在预设范围外，则判断该频率信号为异常，在本实施例中，当偏移频率在±0.8ppm范围外时，则频率信号为异常，需要进行频率信号的校准。

温度补偿参数更新模块930，温度补偿参数更新模块930用于计算细调参数值，根据细调参数值更新温度补偿参数值，返回温度补偿参数值。

在本发明的另一个实施例中，如图7所示，温度补偿参数更新模块930包括：

细调参数计算模块931，获取初始细调参数值和步进变化值，根据细调参数计算公式：

细调参数返回模块932，细调参数返回模块932用于返回细调参数值，根据细调参数值更新温度补偿参数值，由此，通过修改寄存器的信息以改变芯片内部振荡电路的负载容值，从而改变晶振的输出频率，修正频率漂移产生的错误。

如图1所示，本发明还提供一种可频率校准的温补晶振测试方法，可频率校准的温补晶振测试方法应用于一种可频率校准的温补晶振测试系统，包括以下步骤：

S100：连接待测试温补晶振，读取待测试温补晶振的频率信号；

S200：根据读取的温补晶振的频率信号，计算温补晶振的偏移频率，判断该温补晶振的偏移频率是否处于预设偏移频率的范围内，若是，则不需要频率校准；若否，则返还温度补偿参数值，重新计算待测试温补晶振的频率信号。

在本发明的另一个实施例中，如图2所示，的根据读取的温补晶振的频率信号，计算温补晶振的偏移频率，判断该温补晶振的偏移频率是否处于预设偏移频率的范围内，若是，则不需要频率校准；若否，则返还温度补偿参数值，重新计算待测试温补晶振的频率信号的步骤，具体包括：

S210：获取已读取的温补晶振的频率信号，根据偏移频率计算公式

S220：判断当前温补晶振的偏移频率是否位于预设范围内，若当前温补晶振的频偏位于预设范围内，则频率信号正常，表明该晶振频率不需要校准；在本实施例中，当偏移频率在±0.8ppm范围内时，则不需要校准；若当前温补晶振的频偏值在预设范围外，则判断该频率信号为异常，在本实施例中，当偏移频率在±0.8ppm范围外时，则频率信号为异常，需要进行频率信号的校，进入下一步骤；

S230：计算细调参数值，根据细调参数值返回温度补偿参数值，重复步骤S210、S220。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，计算细调参数值，根据细调参数值返回温度补偿参数值，重复步骤S210、S220的步骤，具体包括：

S231：获取初始细调参数值和步进变化值，根据细调参数计算公式：

S232：返回细调参数值，根据细调参数值更新温度补偿参数值，重复步骤S210、S220，由此，通过修改寄存器的信息以改变芯片内部振荡电路的负载容值，从而改变晶振的输出频率，修正频率漂移产生的错误。

如图4所示，本发明还提供一种可频率校准的温补晶振测试电路，应用于的一种可频率校准的温补晶振测试系统，可频率校准的温补晶振测试电路包括：供电通信电路300、主控电路400、稳压电路500、探针电路600和频率输出电路700。供电通信电路300用于供电与通信；主控电路400包括主控芯片U2，主控芯片U2与供电通信电路300连接；稳压电路500与供电通信电路300连接；探针电路600与主控芯片U2连接，探针电路600用于电气连接温补晶振；频率输出电路700分别与探针电路600和主控芯片U2连接。

供电通信电路300包括USB连接器USB1，USB连接器USB1的第一引脚与供电端连接，USB连接器USB1的第一引脚通过一第一保险丝FB1与主控芯片U2的第二十引脚连接，主控芯片U2的第二十引脚为输入引脚，USB连接器USB1通过连接主控芯片U2的第二十引脚为主控电路400供电。

USB连接器USB1的第二引脚与主控芯片U2第十七引脚连接，USB连接器USB1的第三引脚与主控芯片U2的第十六引脚连接。具体地，USB连接器USB1的第二引脚为DP引脚，USB连接器USB1的第三引脚为DM引脚，主控芯片U2通过连接USB连接器USB1的第二引脚和第三引脚实现数据的输入输出功能，使供电通信电路300在为该电路供电的同时，还能够与温度补偿参数计算模块900进行通信。

稳压电路500包括稳压芯片U1，稳压芯片U1的第二引脚为输入引脚，稳压芯片U1的第二引脚与USB连接器USB1的第一引脚连接，从USB连接器USB1输入5V电压至稳压芯片U1。稳压芯片U1的第四引脚为输出引脚，稳压芯片U1的第四引脚与频率输出电路700和主控芯片U2的第四引脚连接，由主控芯片U2控制稳压芯片U1调整输出电压，输出4.0-4.6V电压，由稳压芯片U1为频率输出电路700供电。

探针电路600包括探针J1，探针J1的第一引脚与USB连接器USB1的第一引脚连接，由USB连接器USB1为探针供电。探针的第二引脚与主控芯片U2的第三引脚和第五引脚连接；探针J1的第二引脚还与频率输出电路700连接。探针的第三引脚为时钟信号输入脚，探针J1的第三引脚与主控芯片U2的第一引脚连接，探针J1与主控芯片U2的时钟同步。探针J1的第四引脚接地。

进一步地，探针J1分别连接温补晶振的四个脚位，探针J1将温补晶振的频率信号输出至频率输出电路700中。

频率输出电路700包括RF连接器RF1和总线缓冲器U3，RF连接器RF1的第一引脚与总线缓冲器U3的第四引脚连接，总线缓冲器U3的第二引脚与探针J1的第二引脚连接，总线缓冲器U3的第一引脚与主控芯片U2的第九引脚连接。总线缓冲器U3的第五引脚与稳压芯片U1的第四引脚连接，由稳压电路500供电。RF连接器RF1通过SMA线与温度补偿参数计算模块900连接。

当温补晶振的频率信号进行输出时，主控芯片U2控制总线缓冲器U3的第一引脚进入关闭状态，此时频率信号从探针的第二引脚经过总线缓冲器U3的第二引脚输出至温度补偿参数计算模块900中。当温度补偿参数计算模块900返还参数时，主控芯片U2控制总线缓冲器U3与探针断开连接，使参数信号通过UART线传输回主控芯片U2中。

在本发明的另一个实施例中，还提供一种计算机设备，包括一个或多个处理器、存储器；以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储到存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行所述可频率校准的温补晶振测试方法的控制指令。

所述计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现机器人一拖多的抓取方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

在本发明的另一个实施例中，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述可频率校准的温补晶振测试方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。