石英晶体电参数测量系统的设计与开发

摘要

本文的研究内容集中在石英晶体测量系统的硬件设计和系统调试部分，主要工作如下： 1、系统方案确立。从理论上分析了石英晶体的电气模型及基本电参数测量方法，在对各种测量方法分析和比较的基础上，选择了测量精度较高的π网络法作为本系统的测量方法，并对π网络方法的电路实现进行了说明。 2、系统方案实现。重点讨论了系统硬件设计与实现过程，详细阐述了以直接数字频率合成(DDS)技术为核心的激励信号源电路设计，以及基于PCI总线的数字采集电路实现，并概要介绍了高速数模混合电路板PCB的设计方法。 3、系统可靠性与误差分析。通过采集大量的试验数据，对系统误差产生的原因进行了理论分析，并结合系统可靠性方面的分析对本系统作出了较为全面的评估。

目录

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第一章绪论

§1.1石英晶体及其参数测量

§1.2研究背景及意义

§1.3主要研究内容

§1.4论文的组织

第二章晶体电参数测量系统方案的确立

§2.1晶体特性及电参数等效模型

§2.1.1石英晶体电参数等效模型

§2.1.2石英晶体负载谐振频率特性

§2.1.3石英晶体阻抗频率特性

§2.1.4石英晶体电抗频率特性

§2.2晶体主要电参数测量方法

§2.2.1传输法

§2.2.2π型网络—零相位法

§2.2.3阻抗计法

§2.3系统方案实现

§2.4本章小结

第三章激励信号源的设计

§3.1方案设计

§3.1.1 DDS的基本原理

§3.1.2 DDS芯片AD9951的特点

§3.1.3信号调理与混频电路

§3.2以AD9951为核心的信号源设计

§3.2.1 AD9951引脚设置

§3.2.2内部寄存器工作模式设置

§3.3信号调理与混频电路的设计

§3.3.1低通滤波器设计

§3.3.2倍频与放大电路

§3.3.3功率控制电路

§3.3.4混频与鉴相电路设计

§3.4本章小结

第四章高速数据采集电路设计

§4.1硬件结构组成

§4.2模数转换电路的实现

§4.2.1 LM12H458的特点

§4.2.2 LM12H458功能实现

§4.3 PCI总线接口实现

§4.3.1 S5933的功能特点

§4.3.2 PCI总线接口的设计

§4.4控制逻辑实现

§4.5本章小结

第五章电路板(PCB)的设计与调试

§5.1高速电路的设计

§5.1.1电源和滤波电容

§5.1.2器件布局

§5.1.3布线规则及应注意的问题

§5.1.4 PCI总线的PCB设计

§5.2系统调试与测量结果分析

§5.2.1硬件电路调试

§5.2.2系统误差分析

§5.2.3系统可靠性分析

§5.3本章小结

第六章结束语

参考文献

发表论文目录

致谢