[实用新型]石英晶片抛光研磨在线测频系统

权利要求书

1.一种石英晶片抛光研磨在线测频系统，其特征在于，包括DDS信号模块、射频功率放大模块、π网络接口电路模块、阻抗匹配模块、信号处理模块、MCU控制系统模块和用于为以上模块提供工作电压的电源模块，

所述DDS信号模块根据MCU控制系统模块发出指定的扫频指令产生指定频率范围和扫频速度，输出功率的正弦扫频信号，经过射频功率放大模块把DDS信号模块产生的谐振信号进行功率放大，功率放大后的信号连接到π网络接口电路模块，正弦扫频信号通过π网络作用在晶片上使其产生机械振动，同时晶片的机械振动又产生交变电场，当外加的正选扫频信号频率为某一特定值的时候，振幅明显增大，当产生振幅明显增大的信号时，通过阻抗匹配模块，匹配做π网络接口电路模块的输出阻抗和信号处理模块输入的阻抗匹配，进入信号处理模块后，先做4阶的高通滤波器，滤除高频干扰，再把滤波以后的信号进行交流信号的高速放大，放大以后再滤波以后再去峰峰值检测得到比较微弱，还存在干扰的谐振信号，微弱的谐振信号先做交流耦合去除信号中的直流分量，对不含直流分量的信号再做信号的放大，放大以后再将信号中的高频干扰去除，用加法电路把放大以后的谐振信号做直流抬升，输出的信号再做一次电压跟随器，信号处理模块输出和MCU控制系统模块输入的阻抗匹配，MCU控制系统模块用于捕获谐振信号计算晶片的频率。

2.如权利要求1所述的石英晶片抛光研磨在线测频系统，其特征在于，所述信号处理模块进一步依次包括4阶有源高通电路、3级运放高速放大电路、2阶无源滤波电路、峰峰值比较电路、2阶高通交流耦合电路、2阶信号放大电路、4阶有源低通电路和加法电压跟随电路。

3.如权利要求2所述的石英晶片抛光研磨在线测频系统，其特征在于，所述4阶有源高通电路进一步包括：从探头输入的信号接到IN1 SMA接头，第八电阻R8并联到地做50欧姆阻抗匹配，通过第三电容C3和第四电容C4接到第二运放U2的3脚，3脚对地接第十电阻，第二运放2脚和6脚短接，2脚再接第二电阻反馈到第三电容和第四电容之间，信号通过第二运放以后到第一运放，通过第一电容和第二电容接到第一运放的3脚，3脚对地接第七电阻，第一运放2脚和6脚短接，2脚再接第一电阻反馈到第一电容和第二电容之间。

4.如权利要求2所述的石英晶片抛光研磨在线测频系统，其特征在于，所述3级运放高速放大电路进一步包括：输入信号经过高通滤波以后，需要隔离电路中的直流分量，分别依次输入包括第五电阻和第三运放的第一级放大电路，包括第六电阻和第四运放的第二级放大电路和包括第七电阻和第五运放的第三级高通滤波器放大电路。

5.如权利要求2所述的石英晶片抛光研磨在线测频系统，其特征在于，所述2阶无源滤波电路进一步包括：在经过3级运放滤波放大以后，信号里存在噪声干扰，通过通关两级无源滤波电路处理，第十电容和第二十一电阻组成第一级无源滤波器，第十一电容和第二十二电阻组成第二级无源滤波器。

6.如权利要求2所述的石英晶片抛光研磨在线测频系统，其特征在于，所述峰峰值比较电路进一步包括：第七运算放大器U7比较的信号是同相端IN+的待测信号与反相端IN-反馈回来的信号，接地端GND和使能端EN接信号地，输出端out连接限流电阻R3；反馈电路利用第二二极管和由第二十二电阻、第一电容构成的RC充放电回路进行检波，如果待测信号的赋值大于二极管D2和RC检测幅值，则比较器输出高电平，此时第一二极管D1导通并对电容充电使检测幅值上升；如果待测信号幅值小于第一二极管D1和RC检测幅值，则比较器一直输出低电平，电容器通过电阻放电使检测幅值降低，最终检测充放电平衡；RC充放电回路连接反馈运算放大器的正向输入端+，U7的输出端与反馈运算放大器的反向输入端，作为限流电阻的第五电阻和第六电容直接相连。

7.如权利要求2所述的石英晶片抛光研磨在线测频系统，其特征在于，所述2阶高通交流耦合电路进一步包括：峰峰值检测的信号通过第十四电容C14和第十三电容C13输入到运放第九运放U9的3脚，U9的2脚和6脚短接做反馈，3脚通过第三十三电阻接地，U9的6脚通过第三十七电阻反馈回到第十三电容和第十四电容之间。