GB∕T 22319.11-2018
基本信息
标准号： GB∕T 22319.11-2018
中文名称：石英晶体元件参数的测量 第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和有效负载电容的标准方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
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相关标签： 石英 晶体 元件 参数 测量 采用 自动 技术 误差 校正 负载 谐振 频率 有效 电容 方法
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标准简介
GB∕T 22319.11-2018 石英晶体元件参数的测量 第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和有效负载电容的标准方法
GB∕T22319.11-2018
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标准内容
ICS31.140
中华人民共和国国家标准
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010石英晶体元件参数的测量
第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和
有效负载电容的标准方法
Measurement of quartz crystal unit parameters-Part 11:Standard method for the determination of the load resonancefrequency f and the effective load capacitance CLerfusing automatic network analyzer techniques and error correction（IEC60444-11:2010.IDT)
2018-03-15发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-10-01实施
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010GB/T22319《石英晶体元件参数的测量》分为以下部分：一第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；一第2部分：测量石英晶体元件动态电容的相位偏置法；一第4部分：频率达30MHz石英晶体元件负载谐振频率和负载谐振电阻R，的测量方法及其他导出参数的计算
一第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；一第6部分：激励电平相关性（DLD)的测量；一第7部分：石英晶体元件活性跳变的测量；第8部分：表面贴装石英晶体元件用测量夹具；第9部分：石英晶体元件寄生谐振的测量；第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和有效负载电容的标准方法。
本部分为GB/T22319的第11部分
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用IEC60444-11：2010《石英晶体元件参数的测量第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和有效负载电容CLer的标准方法》。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：GB/T12273.1一2017有质量评定的右英品体元件第1部分：总规范（IEC60122-1：2002MOD)
SJ/T11210一1999石英晶体元件参数的测量第4部分：频率达30MHz石英晶体元件负载谐振频率fi和负载谐振电阻R的测量方法及其他导出参数的计算（IEC60444-4：1988IDT)
本部分作了下列编辑性修改：
3.1中“负载谐振频率fL是二个频率中较低的频率”改为“实用中，负载谐振频率f是二个频率中较低的频率”；
4.2b）的式（5)分母中\Z（V-V.）\改为\Z（V-V）\图2中的图例，虚线表示“Xc（2)\改为\Ve\，实线表示\V\改为\Xc（2)”。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出本部分由全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会（SAC/TC182)归口。本部分起草单位：中国电子元件行业协会压电晶体分会，南京中电熊猫晶体科技有限公司、郑州原创电子科技有限公司。
本部分主要起草人：章怡、高志祥、邹飞。1
-iiKAoNniKAca
1范围
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010石英晶体元件参数的测量
第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和
有效负载电容的标准方法
GB/T22319的本部分规定了石英晶体元件的优值M大于4时，标称负载电容CL对应的石英晶体元件负载谐振频率f.以及标称频率时有效负载电容CLr的测量方法。按照IEC60122-1:2002中表1中的定义，M用式（1)表征：Q
式中：
石英晶体元件的优值：
品质因数；
电容比；
角频率，单位为弧度每秒（rad/s）；等效电路中的并电容，单位为法拉(F)；等效电路中的动态电阻，单位为欧姆（2）。.（1)bzxz.net
频率达200MHz及以下时，本部分能得出良好的结果，并可由此计算得出负载谐振频率偏置A/1，频率牵引范围△fL-L及按照IEC60122-1：2002中2.2.31的定义计算牵引灵敏度S。与IEC60444-4的简易测量相反，本测量技术避免了使用物理负载电容，因此有更高的测量准确度，更好的重现性及相关应用。本部分还突破了IEC60444-4的频率上限30MHz，测量上限达200MHz。本部分基于SJ/T11211一1999的误差校正测量技术，因此在确定fL和CLenr的同时无需改变测试夹具，一次得到石英晶体元件的多个等效电参数。本部分中，当石英晶体的电抗X。与负载电容的电抗Xc数值相等且符号相反时，就得到了频率ft【见式（2)]：
Xe=-XcL
式中：
石英晶体的电抗，单位为欧姆（2）；XcL
负载电容的电抗，单位为欧姆（2)；OL
有负载电容时的角频率，单位为弧度每秒（rad/s）；负载电容，单位为法拉(F）。
此外本部分还可测量标称频率no时的有效负载电容CLeff。2规范性引用文件
*（2)
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。SJ/T11211一1999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1
iiiKANiKAca
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010定等效电参数的方法（IEC60444-5：1995，IDT）IEC60122-1：2002有质量评定的石英晶体元件第1部分：总规范（Quartzcrystalunitsofas-sessed quality-Partl:Generic specification)IEC/TR60444-4石英晶体元件参数的测量第4部分：频率达30MHz石英晶体元件负载谐振频率fi和负载谐振电阻R，的测量方法及其他导出参数的计算（Measurementofquartzcrystalunitpa-rameters by zero phase technique in a pi-networkPart 4: Method for the measurement of the loadresonance frequency fr,load resonance resistance R and the calculation of other derived values ofquartz crystal units,up to 30 MHz)3通用概念
负载谐振频率fL和fLa
由图1可见，当X。=一Xer.时有两个频率，分别为高导纳（低阻抗）时的fLr+低导纳（高阻抗）时的fL。负载频率是石英晶体元件与负载电容串联或并联且导纳（阻抗)呈阻性时的两个频率之一。实用中，负载谐振频率是两个频率中较低的频率。f.的一级近似可由式（3)计算：L,CI(C+CL)
2元。
式中：
负载谐振频率，单位为赫兹（Hz）；N Ci+Ca+CL
等效电路中的动态电感，单位为亨（H)；等效电路中的动态电容，单位为法拉（F）。海审
石英晶体元件的导纳图
....（3)
-iiiKAoNniKAca
2有效负载电容CLer
CLer由石英晶体元件标称频率时的电抗表示见式（4）：Ctlaff =
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010....（4)
Wnom·Xe(amom)
式中：
Xe(wnom)
有效负载电容，单位为皮法（pF)；标称角频率，单位为弧度每秒（rad/s）；石英晶体的电抗是角频率的函数，单位为欧姆（2）。测量平台和测试条件
测量平台：按照SI/T11211—1999中8.4的规定对被测件的要求：石英晶体元件外壳不接地。激励功率：设定输出电平，例如测量被试石英晶体元件的串联谐振频率，则在额定激励功率进行测量。
采用下列部分在负载谐振频率下测量时，由于电抗值相对高，导致激励电平显著低于串联谐振频率，因此应按4.2的规定进行校准测量。4.2
测量原理
测量程序如下：
校准件
由于采用本部分测量阻抗高，需特别注意测试设备的校准。使用类似于SJ/T11211一1999的下列三种已知的校准元件：1）短路片（00）或低阻值电阻：2）252或502标准电阻；
3）开路（阻值无穷大）或10pF标准电容：其中：
校准元件1的阻抗；
校准元件2的阻抗；
校准元件3的阻抗；
校准元件1的测量电压；
校准元件2的测量电压；
校准元件3的测量电压；
下列参数是测量石英晶体元件时使用的：R是元网络的端接阻抗[见式（5)]；Vs是误差校准的“短路”电压［见式（6)]Vo是误差校准的\开路”电压[见式（7)]。b
用三种已知标准校准元件的校准1）短路校准；
负载校准（25Q或50Q)；
开路校准（或10pF电容校准）：3）
iiiKAoNiKAca
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010ZiZ(VI-V2)+Z.Z,(V.-V)+Z,Z,(V:-V1)RT:
Zi(V-Vs)+Z,(V.-V)+z,(Vi-V.)
VZiZ(Vi-V)+Viz2Z,(V-V)+VZZ,(Vs-V)Vs
Ziz,(V.-V)+Z.Z(V2-V.)+z.zi(V-V)zVi(Vz-V.)+z,V.(V,-V)+z,V(Vi-V.)Vo
Zi(V2-V)+Z.(Vs-Vi)+z.(Vi-V2)注：若Z，的值为无穷大（理想开路状态），则上述式（5）、式（6）式（7）不允许无穷大除以无穷大c）石英晶体元件阻抗Zc的测量
由石英晶体元件测量的电压Vc，用式（8)计算石英晶体元件的阻抗Zc。Zc=R.
式中：
(Vs-Ve)
一石英晶体元件的阻抗，单位为欧姆（Q2）；Zc
石英晶体元件的电压，单位为伏特（V）。d）fL的测量
石英晶体元件在负载谐振频率处的阻抗见式（9）：ZeL=RL+Xe
式中：
石英晶体元件负载频率处的阻抗，单位为欧姆（2)：负载谐振电阻，单位为欧姆（2)。为确定负载谐振频率fL，搜索满足式（2），即Xc+XcL=0
且频率较低的那个频率，即为了L。使用网络分析仪的“标记搜索”功能很容易确定频率fL。e）R的计算
通过式(11)由负载谐振频率1处的阻抗Zc的实部计算负载谐振电阻RL：R, =Rc(L)=Re(Zc())
上式的结果可能不准确，特别是因为低频晶体电压Vc的相位角接近90°仅当
<10时本部分才能得到合理的结果R
其他情况下，R应使用IEC60122-1：2002给出的公式，即式（12)计算：RL-R[1+
f）CLefr的测量
在标称频率处测量电抗Xc（cumom），然后用式（13)计算CLer：CLeff
式中：
有效负载电容，单位为皮法(pF)。1
comom·Xe(wnom)
图2表明f.附近Xc（实线）随频率变化的曲线。4
.（6)
（8）
·（9)
.（10)
(11）
（12）
·（13)
iiiKAoNikAca
激励功率
表示Vc
—200
df/fmam(X10-6)
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:201010
表示Xe(Q)
图2.附近X。（实线）随频率变化的曲线-45
在谐振频率f处，通过晶体两端的电压V和式（15）、式（16）能够给出元网络中石英晶体元件的激励功率P。
图3表明激励功率随频率变化的曲线。P
式中：
式中：
激励功率，单位为瓦（W）；
石英晶体元件的电压，单位为伏特（V）)；谐振电阻，单位为欧姆（Q2)。
V信号发生器电压，单位为伏特（V)V.R.
(14）
·（15）
·（16)
GB/T22319.11-2018/IEC60444-11.2010100%
表示Pem/Pma
dj/fmom(X10-）
图3元网络中石英晶体元件的激励功率随频率变化的关系曲线300
在负载谐振频率处，通过负载谐振电阻R.和负载电容的电抗X.的模，能够给出石英晶体元件的阻抗ZL。
ZL=Ri+XI
则激励功率为
式中：
XL(I+X+(RL+R))\+Ri((R+R.)-)Ri+XL
信号发生器负载谐振频率时的电压，单位为伏特（V)。·（17)
·（19）
为得到与串联谐振频率于，处同样量级的负载谐振频率处的激励功率，应增加发生器的输出功率，其值由式（20)计算。
注：若发生器达不到要求的功率，则用有ABSR.VRL+R)+X
.（20）
1因子的较低电平进行第二次谐振频率了处的测量，并将二次串联谐振的测量值之差加到负载谐振频率上。4.3误差评估
误差评估按如下步骤：
a）概述
根据振荡电路中石英晶体元件的不同，负载谐振频率f的测量准确度也不同。而后由频率的准确度及等效参数C。和C的关系计算负载电容CLar的准确度。fu-f
2(C。+CL)
·（21)
式中：
f。一串联谐振频率，单位为兆赫兹（MHz）。b)
测量准确度
GB/T22319.112018/IEC60444-11:2010测量准确度由校准电阻和测量电压得出。为了达到1的电压准确度，应在全功率范围内校准测量设备。
图4表明由测量电压（细实线）和校准电阻（虚线）的测量不准确度造成的负载谐振频率误差图5表明图4中的晶体元件由负载谐振频率误差（由于测量电压和校准电阻的测量不准确度）造成的负载电容误差。
典型频率误差：C，为10pF(S=-75.45×10-6/pF)时，±16.1×10-6（相当土0.21pF）35.30
Ve分辨率：
表示V
测试头及校准标准阻抗的误差：±0.5%20
dj/fmom（X10-6）
表示最大频率误差
注：当Ci.为10pF(S=一75.45×10-/pF)时典型的频率误差土16.1×10-（对应土0.21pF)，HC-49/U封装11MHz石英晶体元件的实例。
图4由测量电压（细实线）和校准电阻（虚线）的测量不准确度造成的负载谐振频率误差GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:201010.30
df/f.om(X10-6)
图5图4中的晶体元件由负载谐振频率误差（由于测量电压和校准电阻的测量不准确度）造成的负载电容误差c）重现性
由于负载谐振频率于由测量电压决定，则于测量的重现性受噪声的影响。测量噪声取决于预期的电压电平，它与测量的频率误差成正比。20
为提高测量准确度，建议测量设备和信号源使用较窄带宽的中频（IF）滤波器，图6表明由测量电压的噪声引起的频率误差。
d）局限性
表示理想信号
频率误差
表示信号噪声土0.05dB
df/r(x10-6)
表示Ve(dB)
表示误差
图6由测量电压的噪声引起的频率误差15
由于仍存在测量的不确定度，本部分不能用于老化测量和温度范围内负载谐振的测量。有活性跳变存在时，本部分可能产生不可接受的结果，因此应谨慎采用。若应用本部分时要求于,的频差很小，建议用相关测量确定应用电路的有效CL。通常当CL小于10pF或2C.时，f.的误差变得很大。图7和图8表明石英晶体元件负载谐振电容的变化导致负载谐振频率的误差。8
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中华人民共和国国家标准
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010石英晶体元件参数的测量
第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和
有效负载电容的标准方法
Measurement of quartz crystal unit parameters-Part 11:Standard method for the determination of the load resonancefrequency f and the effective load capacitance CLerfusing automatic network analyzer techniques and error correction（IEC60444-11:2010.IDT)
2018-03-15发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-10-01实施
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010GB/T22319《石英晶体元件参数的测量》分为以下部分：一第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；一第2部分：测量石英晶体元件动态电容的相位偏置法；一第4部分：频率达30MHz石英晶体元件负载谐振频率和负载谐振电阻R，的测量方法及其他导出参数的计算
一第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；一第6部分：激励电平相关性（DLD)的测量；一第7部分：石英晶体元件活性跳变的测量；第8部分：表面贴装石英晶体元件用测量夹具；第9部分：石英晶体元件寄生谐振的测量；第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和有效负载电容的标准方法。
本部分为GB/T22319的第11部分
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用IEC60444-11：2010《石英晶体元件参数的测量第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和有效负载电容CLer的标准方法》。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：GB/T12273.1一2017有质量评定的右英品体元件第1部分：总规范（IEC60122-1：2002MOD)
SJ/T11210一1999石英晶体元件参数的测量第4部分：频率达30MHz石英晶体元件负载谐振频率fi和负载谐振电阻R的测量方法及其他导出参数的计算（IEC60444-4：1988IDT)
本部分作了下列编辑性修改：
3.1中“负载谐振频率fL是二个频率中较低的频率”改为“实用中，负载谐振频率f是二个频率中较低的频率”；
4.2b）的式（5)分母中\Z（V-V.）\改为\Z（V-V）\图2中的图例，虚线表示“Xc（2)\改为\Ve\，实线表示\V\改为\Xc（2)”。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出本部分由全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会（SAC/TC182)归口。本部分起草单位：中国电子元件行业协会压电晶体分会，南京中电熊猫晶体科技有限公司、郑州原创电子科技有限公司。
本部分主要起草人：章怡、高志祥、邹飞。1
-iiKAoNniKAca
1范围
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010石英晶体元件参数的测量
第11部分：采用自动网络分析技术和误差校正确定负载谐振频率和
有效负载电容的标准方法
GB/T22319的本部分规定了石英晶体元件的优值M大于4时，标称负载电容CL对应的石英晶体元件负载谐振频率f.以及标称频率时有效负载电容CLr的测量方法。按照IEC60122-1:2002中表1中的定义，M用式（1)表征：Q
式中：
石英晶体元件的优值：
品质因数；
电容比；
角频率，单位为弧度每秒（rad/s）；等效电路中的并电容，单位为法拉(F)；等效电路中的动态电阻，单位为欧姆（2）。.（1)bzxz.net
频率达200MHz及以下时，本部分能得出良好的结果，并可由此计算得出负载谐振频率偏置A/1，频率牵引范围△fL-L及按照IEC60122-1：2002中2.2.31的定义计算牵引灵敏度S。与IEC60444-4的简易测量相反，本测量技术避免了使用物理负载电容，因此有更高的测量准确度，更好的重现性及相关应用。本部分还突破了IEC60444-4的频率上限30MHz，测量上限达200MHz。本部分基于SJ/T11211一1999的误差校正测量技术，因此在确定fL和CLenr的同时无需改变测试夹具，一次得到石英晶体元件的多个等效电参数。本部分中，当石英晶体的电抗X。与负载电容的电抗Xc数值相等且符号相反时，就得到了频率ft【见式（2)]：
Xe=-XcL
式中：
石英晶体的电抗，单位为欧姆（2）；XcL
负载电容的电抗，单位为欧姆（2)；OL
有负载电容时的角频率，单位为弧度每秒（rad/s）；负载电容，单位为法拉(F）。
此外本部分还可测量标称频率no时的有效负载电容CLeff。2规范性引用文件
*（2)
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。SJ/T11211一1999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1
iiiKANiKAca
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010定等效电参数的方法（IEC60444-5：1995，IDT）IEC60122-1：2002有质量评定的石英晶体元件第1部分：总规范（Quartzcrystalunitsofas-sessed quality-Partl:Generic specification)IEC/TR60444-4石英晶体元件参数的测量第4部分：频率达30MHz石英晶体元件负载谐振频率fi和负载谐振电阻R，的测量方法及其他导出参数的计算（Measurementofquartzcrystalunitpa-rameters by zero phase technique in a pi-networkPart 4: Method for the measurement of the loadresonance frequency fr,load resonance resistance R and the calculation of other derived values ofquartz crystal units,up to 30 MHz)3通用概念
负载谐振频率fL和fLa
由图1可见，当X。=一Xer.时有两个频率，分别为高导纳（低阻抗）时的fLr+低导纳（高阻抗）时的fL。负载频率是石英晶体元件与负载电容串联或并联且导纳（阻抗)呈阻性时的两个频率之一。实用中，负载谐振频率是两个频率中较低的频率。f.的一级近似可由式（3)计算：L,CI(C+CL)
2元。
式中：
负载谐振频率，单位为赫兹（Hz）；N Ci+Ca+CL
等效电路中的动态电感，单位为亨（H)；等效电路中的动态电容，单位为法拉（F）。海审
石英晶体元件的导纳图
....（3)
-iiiKAoNniKAca
2有效负载电容CLer
CLer由石英晶体元件标称频率时的电抗表示见式（4）：Ctlaff =
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010....（4)
Wnom·Xe(amom)
式中：
Xe(wnom)
有效负载电容，单位为皮法（pF)；标称角频率，单位为弧度每秒（rad/s）；石英晶体的电抗是角频率的函数，单位为欧姆（2）。测量平台和测试条件
测量平台：按照SI/T11211—1999中8.4的规定对被测件的要求：石英晶体元件外壳不接地。激励功率：设定输出电平，例如测量被试石英晶体元件的串联谐振频率，则在额定激励功率进行测量。
采用下列部分在负载谐振频率下测量时，由于电抗值相对高，导致激励电平显著低于串联谐振频率，因此应按4.2的规定进行校准测量。4.2
测量原理
测量程序如下：
校准件
由于采用本部分测量阻抗高，需特别注意测试设备的校准。使用类似于SJ/T11211一1999的下列三种已知的校准元件：1）短路片（00）或低阻值电阻：2）252或502标准电阻；
3）开路（阻值无穷大）或10pF标准电容：其中：
校准元件1的阻抗；
校准元件2的阻抗；
校准元件3的阻抗；
校准元件1的测量电压；
校准元件2的测量电压；
校准元件3的测量电压；
下列参数是测量石英晶体元件时使用的：R是元网络的端接阻抗[见式（5)]；Vs是误差校准的“短路”电压［见式（6)]Vo是误差校准的\开路”电压[见式（7)]。b
用三种已知标准校准元件的校准1）短路校准；
负载校准（25Q或50Q)；
开路校准（或10pF电容校准）：3）
iiiKAoNiKAca
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:2010ZiZ(VI-V2)+Z.Z,(V.-V)+Z,Z,(V:-V1)RT:
Zi(V-Vs)+Z,(V.-V)+z,(Vi-V.)
VZiZ(Vi-V)+Viz2Z,(V-V)+VZZ,(Vs-V)Vs
Ziz,(V.-V)+Z.Z(V2-V.)+z.zi(V-V)zVi(Vz-V.)+z,V.(V,-V)+z,V(Vi-V.)Vo
Zi(V2-V)+Z.(Vs-Vi)+z.(Vi-V2)注：若Z，的值为无穷大（理想开路状态），则上述式（5）、式（6）式（7）不允许无穷大除以无穷大c）石英晶体元件阻抗Zc的测量
由石英晶体元件测量的电压Vc，用式（8)计算石英晶体元件的阻抗Zc。Zc=R.
式中：
(Vs-Ve)
一石英晶体元件的阻抗，单位为欧姆（Q2）；Zc
石英晶体元件的电压，单位为伏特（V）。d）fL的测量
石英晶体元件在负载谐振频率处的阻抗见式（9）：ZeL=RL+Xe
式中：
石英晶体元件负载频率处的阻抗，单位为欧姆（2)：负载谐振电阻，单位为欧姆（2)。为确定负载谐振频率fL，搜索满足式（2），即Xc+XcL=0
且频率较低的那个频率，即为了L。使用网络分析仪的“标记搜索”功能很容易确定频率fL。e）R的计算
通过式(11)由负载谐振频率1处的阻抗Zc的实部计算负载谐振电阻RL：R, =Rc(L)=Re(Zc())
上式的结果可能不准确，特别是因为低频晶体电压Vc的相位角接近90°仅当
<10时本部分才能得到合理的结果R
其他情况下，R应使用IEC60122-1：2002给出的公式，即式（12)计算：RL-R[1+
f）CLefr的测量
在标称频率处测量电抗Xc（cumom），然后用式（13)计算CLer：CLeff
式中：
有效负载电容，单位为皮法(pF)。1
comom·Xe(wnom)
图2表明f.附近Xc（实线）随频率变化的曲线。4
.（6)
（8）
·（9)
.（10)
(11）
（12）
·（13)
iiiKAoNikAca
激励功率
表示Vc
—200
df/fmam(X10-6)
GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:201010
表示Xe(Q)
图2.附近X。（实线）随频率变化的曲线-45
在谐振频率f处，通过晶体两端的电压V和式（15）、式（16）能够给出元网络中石英晶体元件的激励功率P。
图3表明激励功率随频率变化的曲线。P
式中：
式中：
激励功率，单位为瓦（W）；
石英晶体元件的电压，单位为伏特（V）)；谐振电阻，单位为欧姆（Q2)。
V信号发生器电压，单位为伏特（V)V.R.
(14）
·（15）
·（16)
GB/T22319.11-2018/IEC60444-11.2010100%
表示Pem/Pma
dj/fmom(X10-）
图3元网络中石英晶体元件的激励功率随频率变化的关系曲线300
在负载谐振频率处，通过负载谐振电阻R.和负载电容的电抗X.的模，能够给出石英晶体元件的阻抗ZL。
ZL=Ri+XI
则激励功率为
式中：
XL(I+X+(RL+R))\+Ri((R+R.)-)Ri+XL
信号发生器负载谐振频率时的电压，单位为伏特（V)。·（17)
·（19）
为得到与串联谐振频率于，处同样量级的负载谐振频率处的激励功率，应增加发生器的输出功率，其值由式（20)计算。
注：若发生器达不到要求的功率，则用有ABSR.VRL+R)+X
.（20）
1因子的较低电平进行第二次谐振频率了处的测量，并将二次串联谐振的测量值之差加到负载谐振频率上。4.3误差评估
误差评估按如下步骤：
a）概述
根据振荡电路中石英晶体元件的不同，负载谐振频率f的测量准确度也不同。而后由频率的准确度及等效参数C。和C的关系计算负载电容CLar的准确度。fu-f
2(C。+CL)
·（21)
式中：
f。一串联谐振频率，单位为兆赫兹（MHz）。b)
测量准确度
GB/T22319.112018/IEC60444-11:2010测量准确度由校准电阻和测量电压得出。为了达到1的电压准确度，应在全功率范围内校准测量设备。
图4表明由测量电压（细实线）和校准电阻（虚线）的测量不准确度造成的负载谐振频率误差图5表明图4中的晶体元件由负载谐振频率误差（由于测量电压和校准电阻的测量不准确度）造成的负载电容误差。
典型频率误差：C，为10pF(S=-75.45×10-6/pF)时，±16.1×10-6（相当土0.21pF）35.30
Ve分辨率：
表示V
测试头及校准标准阻抗的误差：±0.5%20
dj/fmom（X10-6）
表示最大频率误差
注：当Ci.为10pF(S=一75.45×10-/pF)时典型的频率误差土16.1×10-（对应土0.21pF)，HC-49/U封装11MHz石英晶体元件的实例。
图4由测量电压（细实线）和校准电阻（虚线）的测量不准确度造成的负载谐振频率误差GB/T22319.11—2018/IEC60444-11:201010.30
df/f.om(X10-6)
图5图4中的晶体元件由负载谐振频率误差（由于测量电压和校准电阻的测量不准确度）造成的负载电容误差c）重现性
由于负载谐振频率于由测量电压决定，则于测量的重现性受噪声的影响。测量噪声取决于预期的电压电平，它与测量的频率误差成正比。20
为提高测量准确度，建议测量设备和信号源使用较窄带宽的中频（IF）滤波器，图6表明由测量电压的噪声引起的频率误差。
d）局限性
表示理想信号
频率误差
表示信号噪声土0.05dB
df/r(x10-6)
表示Ve(dB)
表示误差
图6由测量电压的噪声引起的频率误差15
由于仍存在测量的不确定度，本部分不能用于老化测量和温度范围内负载谐振的测量。有活性跳变存在时，本部分可能产生不可接受的结果，因此应谨慎采用。若应用本部分时要求于,的频差很小，建议用相关测量确定应用电路的有效CL。通常当CL小于10pF或2C.时，f.的误差变得很大。图7和图8表明石英晶体元件负载谐振电容的变化导致负载谐振频率的误差。8
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