計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)提高恒溫晶振性能的思考

白毅

摘 要：目前，隨著我國(guó)通信技術(shù)不斷發(fā)展，對(duì)恒溫晶振穩(wěn)定度的要求越來(lái)越高。只有滿足最佳溫度設(shè)定，才能充分發(fā)揮穩(wěn)定性的需求、降低頻率值。文章通過(guò)對(duì)恒溫晶振，計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，分析了自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)恒溫晶振自動(dòng)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：恒溫晶振（OCXO）;計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試;自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

恒溫晶體振蕩器主要包括石英晶體、振蕩電路、輸出電路以及溫度控制等各項(xiàng)系統(tǒng)。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，能有效地實(shí)現(xiàn)較高頻率、溫度穩(wěn)定、提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免生產(chǎn)過(guò)程對(duì)人力、物力的浪費(fèi)，使用恒溫晶振，計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，能有效地改變傳統(tǒng)手工作業(yè)帶來(lái)的弊端，提高精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)精確化的調(diào)試作業(yè)。

1 恒溫晶振（OCXO）計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)字化改造

目前，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，以自動(dòng)化調(diào)試作為核心內(nèi)容。一方面，需要實(shí)現(xiàn)恒溫晶振的數(shù)字化調(diào)試，在調(diào)控過(guò)程中，在內(nèi)部加入智能化IC，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校對(duì)。另一方面，通常情況下，該系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)測(cè)試和調(diào)試內(nèi)容進(jìn)行分析，提高生產(chǎn)效率和強(qiáng)度?？梢栽谠撓到y(tǒng)上稍加修改，提高準(zhǔn)確度[1]。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要對(duì)晶振特性曲線進(jìn)行全面的測(cè)量工作，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。尤其是在進(jìn)行最佳溫度系數(shù)點(diǎn)識(shí)別過(guò)程中，必須要保證校對(duì)的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行恒溫晶振設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以使用一套測(cè)試系統(tǒng)，滿足多個(gè)恒溫晶振頻率和溫度的測(cè)定需求。與此同時(shí)，需要使用大量的射頻開關(guān)，做好頻率的有機(jī)切換。與此同時(shí)，在進(jìn)行測(cè)量結(jié)果和數(shù)據(jù)擬合過(guò)程中，要考慮到每支恒溫晶振內(nèi)部存儲(chǔ)單元信息，做好數(shù)據(jù)總線的控制工作，實(shí)現(xiàn)高低溫測(cè)試箱、射頻選擇開關(guān)等各項(xiàng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)工作。

也就是說(shuō)，恒溫晶振以及陣列形式主要是安裝在高溫或者是低溫實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部的測(cè)試板上，通過(guò)通訊板開關(guān)和數(shù)據(jù)總線對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，總體來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行測(cè)量電路控制過(guò)程中，需要使用一定數(shù)量的測(cè)試板線，必須做好PC卡的拓展工作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化測(cè)試[2]。

2 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

目前在系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮到石英晶體FT特性曲線，對(duì)零溫度點(diǎn)進(jìn)行分析。要考慮到頻率的準(zhǔn)確性、壓控特性、穩(wěn)定度等各項(xiàng)因素，在進(jìn)行調(diào)試過(guò)程中需要進(jìn)行分別存儲(chǔ)、打印、測(cè)試，尤其是要進(jìn)行成品檢驗(yàn)、產(chǎn)品銷售、備案文檔等內(nèi)容進(jìn)行全面分析。此外，使用恒溫晶振能有效地對(duì)手控、半自動(dòng)方式進(jìn)行測(cè)試，也可以幫助用戶自由組合，提高生產(chǎn)效率。與此同時(shí)，還要對(duì)OCXO的特點(diǎn)、數(shù)目進(jìn)行分析，掌握動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高可靠性能。在計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試、自動(dòng)化系統(tǒng)探究過(guò)程中，需要對(duì)恒溫晶振特性進(jìn)行全面探討，考慮到計(jì)算機(jī)運(yùn)作的環(huán)境、以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化改造，在進(jìn)行探究過(guò)程中，必須要對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行全面探究，做好測(cè)量軟件、計(jì)算軟件的升級(jí)改造工作。

2.2 測(cè)量軟件設(shè)計(jì)

一般情況下，在進(jìn)行測(cè)量軟件調(diào)試過(guò)程中，需要對(duì)高低溫測(cè)試箱的設(shè)定溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要通過(guò)串口進(jìn)行溫度控制，從而，對(duì)恒溫晶體振蕩器外部溫度進(jìn)行控制。在進(jìn)行恒溫晶體振蕩器頻率、溫度特性數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，可以使用測(cè)量軟件，針對(duì)每次高溫低溫試驗(yàn)箱溫度變化情況，應(yīng)該找到震蕩經(jīng)內(nèi)部恒溫槽的控溫點(diǎn)、檢測(cè)晶體在高低溫試驗(yàn)過(guò)程中的頻率，得出控制電路圖。值得注意的是，在綜合各類振蕩器頻率基礎(chǔ)之上，需要考慮到溫度特性、數(shù)據(jù)恒溫槽中的晶體頻率以及溫度特性，數(shù)據(jù)采用曲線擬合的方式找到最佳的溫度系數(shù)點(diǎn)。與此同時(shí)，針對(duì)恒溫箱中的最佳溫度系數(shù)點(diǎn)進(jìn)行分析，找到與之對(duì)應(yīng)的恒溫晶振內(nèi)部的存儲(chǔ)單元。

微機(jī)部分測(cè)量軟件使用的是Winxp操作環(huán)境。在具體操作過(guò)程中，考慮到整個(gè)軟件模塊的功能，一般情況下整個(gè)軟件系統(tǒng)主要有12個(gè)功能模塊分區(qū)，在主菜單上需要使用一個(gè)以上的中文標(biāo)識(shí)，然后用按鈕來(lái)代替，在進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、測(cè)量、顯示結(jié)果等分析過(guò)程中，需要通過(guò)控制按鈕進(jìn)行提示和操作。如果非專業(yè)人員操作可以使用該項(xiàng)系統(tǒng)，能有效地降低出現(xiàn)的異常情況，降低事故發(fā)生的概率。尤其是在具體操作過(guò)程中，要進(jìn)行必要的中文提示，可以限定參數(shù)取值范圍。在串行通訊過(guò)程中，應(yīng)該是用兩個(gè)Mscomm控件，才能有效地接收發(fā)射結(jié)果，激活函數(shù)。這時(shí)，通過(guò)設(shè)置能有效的查詢RTS、DTR信號(hào)數(shù)據(jù)。能有效地實(shí)現(xiàn)單片機(jī)，硬件握手和雙向通道的工作。在控制兩次測(cè)量之間的時(shí)間間隔過(guò)程中，可以使用VB中的Date Add函數(shù)，能有效的得到下次測(cè)量的時(shí)間。通常情況下，在報(bào)表匯總打印過(guò)程中，為了兼顧不同系列的晶振和用戶測(cè)試實(shí)驗(yàn)，可以使用可變的標(biāo)志報(bào)表形式，做好同批產(chǎn)品的測(cè)試工作，可以標(biāo)注首通信號(hào)、末通信號(hào)等參數(shù)協(xié)議，使用函數(shù)了解已經(jīng)測(cè)量的項(xiàng)目，在Winxp記事本中進(jìn)行顯示。在自檢和手控測(cè)試模塊，為了提高通訊的靈活性和準(zhǔn)確性，可以使用通道選擇、溫度控制、壓控設(shè)置等各項(xiàng)模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)測(cè)量和功能顯示。在此過(guò)程中進(jìn)行組合，保證各系統(tǒng)正常運(yùn)作，做好系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)工作。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，恒溫晶振計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試系統(tǒng)廣泛使用，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中能有效地滿足調(diào)試和測(cè)試的基本需求，一方面，它能有效地提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)者的強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本再進(jìn)行系統(tǒng)修改過(guò)程中，也可以結(jié)合其他種類高穩(wěn)晶振調(diào)試和測(cè)試方式，實(shí)現(xiàn)大批量的恒溫晶體振蕩器的參數(shù)設(shè)定。另一方面，它能有效提高恒溫晶體振蕩器的穩(wěn)定度，保證產(chǎn)品生產(chǎn)和效率具有高度的一致性，在最大范圍內(nèi)降低由于人工操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差，進(jìn)而，提高恒溫晶振準(zhǔn)確度。近年來(lái)，伴隨著我國(guó)通行技術(shù)不斷發(fā)展，使用恒溫晶振計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)，能有效提高數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，降低溫度漂移值。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)目標(biāo)，促進(jìn)恒溫晶振穩(wěn)定度不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳園園，劉玉春.基于GPS與恒溫晶振的瞬變電磁同步時(shí)鐘系統(tǒng)[J].工礦自動(dòng)化，2017，43（3）：10-15.

[2]譚俊雄，郭文飛，胡寧松，等.利用精密單點(diǎn)定位技術(shù)評(píng)估晶振頻率穩(wěn)定度[J].電訊技術(shù)，2019，59（5）：606-611.