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IEC 62884-1 Ed. 1.0 b:2017 Measurement techniques of piezoelectric, dielectric and electrostatic oscillators - Part 1: Basic methods for the measurement, 2017

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IEC 62884-1 Ed. 1.0 b:2017 Measurement techniques of piezoelectric, dielectric and electrostatic oscillators - Part 1: Basic methods for the measurement, 2017

English [Go to Page]
CONTENTS
FOREWORD
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions [Go to Page]
3.1 General
3.2 Terms and definitions
4 Test and measurement procedures [Go to Page]
4.1 General
4.2 Test and measurement conditions [Go to Page]
4.2.1 Standard conditions for testing
4.2.2 Equilibrium conditions
4.2.3 Air flow conditions for temperature tests
4.2.4 Power supplies
4.2.5 Precision of measurement
4.2.6 Precautions
4.2.7 Alternative test methods
4.3 Visual inspection [Go to Page]
4.3.1 General
4.3.2 Visual test A
4.3.3 Visual test B
4.3.4 Visual test C
4.4 Dimensions and gauging procedures [Go to Page]
4.4.1 Dimensions – Test A
4.4.2 Dimensions – Test B
4.5 Electrical test procedures [Go to Page]
4.5.1 Insulation resistance
4.5.2 Voltage proof
4.5.3 Input power
4.5.4 Output frequency
4.5.5 Frequency/temperature characteristics
4.5.6 Frequency/load coefficient
4.5.7 Frequency/voltage coefficient
4.5.8 Frequency stability with thermal transient
4.5.9 Oscillation start-up
4.5.10 Stabilization time
4.5.11 Frequency adjustment range
4.5.12 Retrace characteristics
4.5.13 Oscillator output voltage (sinusoidal)
4.5.14 Oscillator output voltage (pulse waveform)
4.5.15 Oscillator output waveform (sinusoidal)
4.5.16 Oscillator output waveform (pulse)
4.5.17 Oscillator output power (sinusoidal)
4.5.18 Oscillator output impedance (sinusoidal)
4.5.19 Re-entrant isolation
4.5.20 Output suppression of gated oscillators
4.5.21 3-state output characteristics
4.5.22 Amplitude modulation characteristics
4.5.23 Frequency modulation characteristics
4.5.24 Spurious response
4.5.25 Phase noise
4.5.26 Phase noise – vibration
4.5.27 Phase noise – acoustic
4.5.28 Noise pedestal
4.5.29 Spectral purity
4.5.30 Incidental frequency modulation
4.5.31 RMS fractional frequency fluctuations
4.5.32 Electromagnetic interference (radiated)
4.6 Mechanical and environmental test procedures [Go to Page]
4.6.1 Robustness of terminations (destructive)
4.6.2 Sealing test (non-destructive)
4.6.3 Soldering (solderability and resistance to soldering heat) (destructive)
4.6.4 Rapid change of temperature: severe shock by liquid immersion (non- destructive)
4.6.5 Rapid change of temperature: thermal shock in air (non-destructive)
4.6.6 Bump (destructive)
4.6.7 Vibration (destructive)
4.6.8 Shock (destructive)
4.6.9 Free fall (destructive)
4.6.10 Acceleration, steady-state (non-destructive)
4.6.11 Acceleration – 2g tip over
4.6.12 Acceleration noise
4.6.13 Low air pressure (non-destructive)
4.6.14 Dry heat (non-destructive)
4.6.15 Damp heat, cyclic (destructive)
4.6.16 Cold (non-destructive)
4.6.17 Climatic sequence (destructive)
4.6.18 Damp heat, steady-state (destructive)
4.6.19 Salt mist, cyclic (destructive)
4.6.20 Mould growth (non-destructive)
4.6.21 Immersion in cleaning solvent (non-destructive)
4.6.22 Radiation hardness
Bibliography
Figures [Go to Page]
Figure 1 – Test circuits for insulation resistance measurements
Figure 2 – Test circuit for voltage proof test
Figure 3 – Test circuit for oscillator input power measurement
Figure 4 – Test circuit for oven and oscillator input power measurement
Figure 5 – Test circuit for measurement of output frequency, method1
Figure 6 – Test circuit for measurement of output frequency, method 2
Figure 7 – Test circuit for measurement of frequency/temperature characteristics
Figure 8 – Thermal transient behaviour of typical oscillator
Figure 9 – Generalized oscillator circuit
Figure 10 – Test circuit for start-up behaviour and start-up time measurement
Figure 11 – Typical start-up behaviour with slow supply voltage ramp
Figure 12 – Definition of start-up time
Figure 13 – Supply voltage waveform for periodical tSU measurement
Figure 14 – Typical oscillator stabilization characteristic
Figure 15 – Example of retrace characteristic
Figure 16 – Test circuit for the measurement of output voltage
Figure 17 – Test circuit for the measurement of pulse outputs
Figure 18 – Characteristics of an output waveform
Figure 19 – Test circuit for harmonic distortion measurement
Figure 20 – Quasi-sinusoidal output waveforms
Figure 21 – Frequency spectrum for harmonic distortion
Figure 22 – Test circuit for the determination of isolation between output ports
Figure 23 – Test circuit for measuring suppression of gated oscillators
Figure 24 – Test circuit for 3-state disable mode output current
Figure 25 – Test circuit for output gating time – 3-state
Figure 26 – Test circuit for modulation index measurement
Figure 27 – Modulation waveform for index calculation
Figure 28 – Logarithmic signal amplitude scale
Figure 29 – Test circuit to determine amplitude modulation sensitivity
Figure 30 – Frequency spectrum of amplitude modulation distortion
Figure 31 – Test circuit to determine pulse amplitude modulation
Figure 32 – Pulse modulation characteristic
Figure 33 – Test circuit for the determination of modulation input impedance
Figure 34 – Test circuit for the measurement of FM deviation
Figure 35 – Test circuit for the measurement of f.m. sensitivity
Figure 36 – Test circuit for the measurement of frequency modulation distortion
Figure 37 – Test circuit for the measurement of single-sideband phase noise
Figure 38 – Typical noise pedestal spectrum
Figure 39 – Test circuit for the measurement of incidental frequency modulation
Figure 40 – Test circuit for method 1
Figure 41 – Test circuit for method 2
Figure 42 – Circuit modifications for methods 1 and 2
Figure 43 – Time-domain short-term frequency stability of a typical 5 MHz precision oscillator
Figure 44 – Radiated interference tests
Figure 45 – Characteristics of line impedance of stabilizing network
Figure 46 – Circuit diagram of line impedance of stabilizing network
Figure 47 – Reflow temperature profile for solderability
Figure 48 – Reflow temperature profile for resistance to soldering heat
Tables [Go to Page]
Table 1 – Measuring sets bandwidth
Table 2 – Tensile force
Table 3 – Thrust force
Table 4 – Bending force
Table 5 – Torque force
Table 6 – Solderability – Test condition, reflow method
Table 7 – Resistance to soldering heat – Test condition and severity, reflow method
Français [Go to Page]
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
1 Domaine d'application
2 Références normatives
3 Termes et définitions [Go to Page]
3.1 Généralités
3.2 Termes et définitions
4 Procédures d'essai et de mesure [Go to Page]
4.1 Généralités
4.2 Conditions d'essai et de mesure [Go to Page]
4.2.1 Conditions normalisées d'essai
4.2.2 Conditions d'équilibre
4.2.3 Conditions de débit d'air pour les essais de température
4.2.4 Alimentations électriques
4.2.5 Précision du mesurage
4.2.6 Précautions
4.2.7 Autres méthodes d'essai
4.3 Examen visuel [Go to Page]
4.3.1 Généralités
4.3.2 Essai visuel A
4.3.3 Essai visuel B
4.3.4 Essai visuel C
4.4 Dimensions procédures de dimensionnement [Go to Page]
4.4.1 Dimensions – Essai A
4.4.2 Dimensions – Essai B
4.5 Procédures d'essai électrique [Go to Page]
4.5.1 Résistance d'isolement
4.5.2 Résistance à la tension
4.5.3 Puissance d'entrée
4.5.4 Fréquence de sortie
4.5.5 Caractéristiques de fréquence/température
4.5.6 Coefficient fréquence/charge
4.5.7 Coefficient fréquence/tension
4.5.8 Stabilité de fréquence avec transitoire thermique
4.5.9 Démarrage de l'oscillation
4.5.10 Temps de stabilisation
4.5.11 Plage d'ajustage de la fréquence
4.5.12 Caractéristiques de retour du spot
4.5.13 Tension de sortie (sinusoïdale) de l'oscillateur
4.5.14 Tension de sortie (forme d'onde d'impulsion) de l'oscillateur
4.5.15 Forme d'onde de sortie de l'oscillateur (sinusoïdale)
4.5.16 Forme d'onde de sortie de l'oscillateur (impulsion)
4.5.17 Puissance de sortie de l'oscillateur (sinusoïdale)
4.5.18 Impédance de sortie de l'oscillateur (sinusoïdale)
4.5.19 Couplage entre sorties
4.5.20 Efficacité de coupure des oscillateurs à porte
4.5.21 Caractéristiques de sortie 3 états
4.5.22 Caractéristiques de modulation d'amplitude
4.5.23 Caractéristiques de modulation de fréquence
4.5.24 Réponse parasite
4.5.25 Bruit de phase
4.5.26 Bruit de phase – vibrations
4.5.27 Bruit de phase – acoustique
4.5.28 Piédestal de bruit
4.5.29 Pureté spectrale
4.5.30 Modulation de fréquence résiduelle
4.5.31 Fluctuations relatives de la fréquence efficace
4.5.32 Interférences électromagnétiques (rayonnées)
4.6 Procédures d'essai mécanique et environnemental [Go to Page]
4.6.1 Robustesse des terminaisons (destructive)
4.6.2 Essai d'étanchéité (non destructif)
4.6.3 Brasage (soudabilité et résistance à la chaleur de brasage) (destructif)
4.6.4 Variation rapide de température: choc sévère par immersion dans du liquide (non destructif)
4.6.5 Variations rapides de température: choc thermique dans l'air (non destructif)
4.6.6 Secousses (destructif)
4.6.7 Vibrations (destructif)
4.6.8 Chocs (destructif)
4.6.9 Chute libre (destructif)
4.6.10 Accélération constante (non destructif)
4.6.11 Accélération – 2g renversement
4.6.12 Bruit acoustique
4.6.13 Basse pression atmosphérique (non destructif)
4.6.14 Chaleur sèche (non destructif)
4.6.15 Chaleur humide, essai cyclique (destructif)
4.6.16 Froid (non destructif)
4.6.17 Séquence climatique (destructif)
4.6.18 Essai continu de chaleur humide (destructif)
4.6.19 Cycle brouillard salin (destructif)
4.6.20 Moisissures (non destructif)
4.6.21 Immersion dans les solvants de nettoyage (non destructif)
4.6.22 Durcissement aux rayonnements
Bibliographie
Figures [Go to Page]
Figure 1 – Circuits d'essai pour les mesurages de la résistance d'isolement
Figure 2 – Circuit d'essai de résistance à la tension
Figure 3 – Circuit d'essai pour le mesurage de la puissance d'entrée de l'oscillateur
Figure 4 – Circuit d'essai pour le mesurage de la puissance d'entrée de l'étuve et de l'oscillateur
Figure 5 – Circuit d'essai pour le mesurage de la fréquence de sortie, méthode 1
Figure 6 – Circuit d'essai pour le mesurage de la fréquence de sortie, méthode 2
Figure 7 – Circuit d'essai pour le mesurage des caractéristiques de fréquence/température
Figure 8 – Comportement transitoire thermique d'un oscillateur classique
Figure 9 – Circuit de principe de l’oscillateur
Figure 10 – Circuit d’essai pour comportement de démarrage et mesurage du temps de démarrage
Figure 11 – Comportement de démarrage typique avec l’augmentation de la tension d’alimentation
Figure 12 – Définition du temps de démarrage
Figure 13 – Forme d’onde de la tension d’alimentation pour le mesurage périodique de tSU
Figure 14 – Caractéristique typique du temps de stabilisation d'un oscillateur
Figure 15 – Exemple de caractéristique de retour du spot
Figure 16 – Circuit d'essai pour le mesurage de la tension de sortie
Figure 17 – Circuit d'essai pour le mesurage des tensions de sortie pulsées
Figure 18 – Caractéristiques d'une forme d'onde de sortie
Figure 19 – Circuit d'essai pour le mesurage de distorsion harmonique
Figure 20 – Formes d'ondes de sortie quasi sinusoïdales
Figure 21 – Spectre de fréquence avec distorsion harmonique
Figure 22 – Circuit d’essai pour déterminer l'isolation entre les accès de sortie
Figure 23 – Circuit d’essai pour mesurer l’efficacité de coupure de l’oscillateur à porte
Figure 24 – Circuit d’essai pour courant de sortie en mode 3 états non validé
Figure 25 – Circuit d’essai pour les temps de déclenchement de sortie – 3 états
Figure 26 – Circuit d'essai pour la mesure de l'indice de modulation
Figure 27 – Forme d'onde de modulation pour le calcul de l'indice
Figure 28 – Échelle logarithmique d'amplitude du signal
Figure 29 – Circuit d'essai pour déterminer la sensibilité de modulation d'amplitude
Figure 30 – Spectre de fréquence de la distorsion de modulation d'amplitude
Figure 31 – Circuit d'essai pour déterminer la modulation d'impulsions en amplitude
Figure 32 – Caractéristiques de modulation d'impulsions
Figure 33 – Circuit d’essai pour déterminer l'impédance d'entrée de modulation
Figure 34 – Circuit d'essai pour le mesurage de l'écart de modulation de fréquence
Figure 35 – Circuit d'essai pour le mesurage de la sensibilité de modulation de fréquence
Figure 36 – Circuit d'essai pour le mesurage de la distorsion de modulation de fréquence
Figure 37 – Circuit d'essai pour le mesurage du bruit de phase à une seule bande latérale
Figure 38 – Spectre de piédestal de bruit classique
Figure 39 – Circuit d'essai pour le mesurage de la modulation de fréquence résiduelle
Figure 40 – Circuit d'essai pour la méthode 1
Figure 41 – Circuit d'essai pour la méthode 2
Figure 42 – Modifications de circuit pour la méthode 1 et la méthode 2
Figure 43 – Stabilité de fréquence à court terme dans le domaine temporel d'un oscillateur de précision de 5 MHz classique
Figure 44 – Essais d'interférences rayonnées
Figure 45 – Caractéristiques de l'impédance de ligne du réseau stabilisateur
Figure 46 – Schéma des circuits de l'impédance de ligne du réseau stabilisateur
Figure 47 – Profil de température de refusion pour la soudabilité
Figure 48 – Profil de température de refusion pour la résistance à la chaleur de brasage
Tableaux [Go to Page]
Tableau 1 – Largeur de bande des dispositifs de mesure
Tableau 2 – Force de traction
Tableau 3 – Force de poussée
Tableau 4 – Force de flexion
Tableau 5 – Force de couple
Tableau 6 – Soudabilité – Condition d'essai, méthode par refusion
Tableau 7 – Résistance à la chaleur de brasage – Condition d'essai et sévérité de la méthode par refusion [Go to Page]

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