石英晶体谐振器是电子计时仪器的重要组成部件,其特性参数决定计时仪器稳定的时间基准,本文目的是研究石英晶体特性参数的测量方法及其测量系统的实现。本文在分析了石英晶体特性参数及其三种测量方法的基础上,主要研究了π网络最大传输测量方法,并以此为基础设计石英晶体参数测量系统。设计中选择具有高速数据处理能力的数字信号处理器DSP作为系统的控制模块。根据国际电工委员会规定的π网络,被测石英晶体串联在π网络中,设计π网络最大传输法核心电路及π网络前置放大电路。采用DDS技术设计π网络的可调信号源部分,DDS输出频率信号经过低通滤波,经前置放大输入给π网络。π网络的输出经过交直流转换、低通滤波和电压跟随等信号处理后,送给DSP控制模块进行A/D转换,最大电压值对应的信号源频率即为石英晶体的串联谐振频率。此外,为了减小由信号源长期稳定度下降导致的误差,需要对DDS的参考时钟源进行频率校正。分析对比数模校正方法,确立采用数字方式补偿DDS输出频率,制定具体测量原理,设计分频电路,并采用TDC时间间隔测量技术,以1pps秒脉冲信号作为TDC开始信号,以参考时钟源的分频信号作为TDC结束信号,设计参考时钟频率校正电路,通过DSP弥补时钟源长期工作引起的频率衰减。最后,根据π网络最大传输测量原理及DSP控制逻辑,进行CCS2000软件编程及调试,控制石英晶体参数测量系统有效运行,最终可以实现对石英晶体谐振器串联谐振频率Fs、并联谐振频率Fp、动态电阻R1、动态电感L1、动态电容C1、静态电容C0、品质因数Q和电容比γ的测量,且晶体串联谐振频率Fs精度可达1ppm量级,及对系统误差进行定性分析。