電路評(píng)估實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介
石英晶體單元的主要用途之一，就是為電子產(chǎn)品提供計(jì)時(shí)、參考頻率與頻率控制等功能。這類應(yīng)用對(duì)于輸出頻率的準(zhǔn)確性有很高的要求，因此為了避免產(chǎn)品出廠后因石英晶體振蕩電路系統(tǒng)的偏差，造成某些功能運(yùn)作失常的現(xiàn)象，越來(lái)越多廠商開始重視晶體振蕩線路的回路分析，希望了解自己的振蕩線路的偏差范圍，才能在設(shè)計(jì)階段就先進(jìn)行線路調(diào)整，以達(dá)到最佳的電氣特性匹配。
目前許多大廠已將振蕩線路的回路分析定義為量產(chǎn)前的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證程序之一。避免在量產(chǎn)后才發(fā)生振蕩線路不起振的問(wèn)題，或是頻偏誤差太大等狀況，倒頭來(lái)還是得透過(guò)回路分析來(lái)幫忙厘清問(wèn)題。
因石英晶體的容差值（Tolerance）是以 ppm 來(lái)計(jì)算，必須以非常精確的儀器才能進(jìn)行正確的測(cè)量。產(chǎn)品制造商本身很難做的到，即使是一般的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室也力有未逮。要進(jìn)行精確的振蕩線路回路分析，除了工程師需充分了解振蕩線路特性外，實(shí)驗(yàn)室也必須具備能提供極高精準(zhǔn)度參考頻率的儀器如原子鐘，而非一般實(shí)驗(yàn)室使用的 OCXO 等級(jí)儀器。
另一個(gè)關(guān)鍵則是測(cè)試端的探棒，可分為被動(dòng)式與主動(dòng)式。被動(dòng)式探棒成本低，但以接觸式量測(cè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電容效應(yīng)（約8-15pF），造成很大的頻偏，因而無(wú)法量測(cè)到振蕩線路的起振點(diǎn)。主動(dòng)式探棒的成本高，但本身的電容效應(yīng)低，只有 1-2pF。除了使用主動(dòng)式探棒之外，Epson 進(jìn)一步設(shè)計(jì)出非接觸式的的量測(cè)方式，可以將量測(cè)時(shí)對(duì)線路負(fù)載的影響降到最低，可量測(cè)分析到實(shí)際的線路振蕩特性。
全球符合上述條件的實(shí)驗(yàn)室屈指可數(shù)，即使是專精石英技術(shù)的 EPSON，過(guò)去也只在日本總公司才有這樣的實(shí)驗(yàn)室與人才。對(duì)于國(guó)內(nèi)的電子廠商來(lái)說(shuō)，雖然有做回路分析的需求，但往往因?yàn)樗腿毡緶y(cè)試的時(shí)間成本耗費(fèi)太大，讓產(chǎn)品送測(cè)意愿普遍不高。為此，EPSON 自 2010 年 3 月起在上海成立這樣的高規(guī)格實(shí)驗(yàn)室（使用原子鐘參考頻率及主動(dòng)式探棒等），并將原本需要 10 天至 2 周的往返測(cè)試時(shí)間縮短到 3~5 個(gè)工作天。目前測(cè)試的產(chǎn)品類型從 PC 主機(jī)板、手機(jī)到各種消費(fèi)性電子設(shè)備都有。
此實(shí)驗(yàn)室能針對(duì)廠商設(shè)計(jì)的振蕩線路提供頻率容許誤差、驅(qū)動(dòng)功率以及負(fù)性阻抗的量測(cè)，并提出頻率調(diào)整電容的建議值報(bào)告。除了這些基本量測(cè)外，實(shí)驗(yàn)室也會(huì)針對(duì)不同的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)階的分析服務(wù)，例如量測(cè)不同電壓下的頻率對(duì)溫度特性、找出從振蕩線路起振到系統(tǒng)開始運(yùn)作的時(shí)間，以及振蕩線路可以工作的電壓范圍等。振蕩線路設(shè)計(jì)建議。
