石英晶体微天平的谐振频率的跟踪测试系统及其方法

摘要

本发明公开了一种石英晶体微天平的谐振频率的跟踪测试系统及其方法，该跟踪测试系统包括模拟电路测试网络，其特征在于，所述的跟踪测试系统还包括：数字频率合成器，同源倍频信号生成模块，用于生成一个与该驱动信号同源并且频率为4/(2N+1)倍频信号驱动高速模数转换器ADC，所述的采样模块输出的电压信号经过运算放大器放大后直接进入高速模数转换器ADC进行转换并输出；信号处理模块，用于根据基尔霍夫定律计算QCM晶片的串行复导纳，再近似求得当前频率与QCM晶振串联谐振频率之差，以及晶片的串行阻抗；反馈跟踪模块，用于改变数字频率合成器输出频率，使之逼近QCM的串行谐振频率，反复执行以实现对QCM串行共振频率的跟踪。

主权项

一种石英晶体微天平的谐振频率的跟踪测试系统，该跟踪测试系统包括模拟电路测试网络，其特征在于，所述的模拟电路测试网络包括：石英晶体微天平芯片和采样模块，该采样模块用于将石英晶体微天平产生的电流转换为电压信号输出；所述的跟踪测试系统还包括：数字频率合成器，用于生成接近石英晶体微天平共振频率的正弦驱动信号，经过运放放大到合适的幅值后，输入模拟电路测试网络以驱动石英晶体微天平；同源倍频信号生成模块，用于生成一个与该驱动信号同源并且频率为4/(2N+1)倍频信号作为高速模数转换器ADC的采样时钟信号，N的数值根据驱动频率和ADC的最高运行频率选取，N＝0，1，2，3，4…；高速模数转换器ADC，所述的采样模块输出的电压信号经过运算放大器放大后直接进入高速模数转换器ADC进行转换并输出；信号处理模块，用于根据基尔霍夫定律计算QCM晶片的串行复导纳，再通过洛伦兹模型计算，可近似求得当前频率与QCM晶振串联谐振频率之差，以及晶片的串行阻抗；反馈跟踪模块，用于根据当前频率与QCM晶振串联谐振频率之差值改变数字频率合成器输出频率，使之逼近QCM的串行谐振频率，反复执行以实现对QCM串行共振频率的跟踪。