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石英晶振應用筆記全套技術(shù)支持

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2019-04-09 10:29:05【大中小】

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石英晶振作為電子產(chǎn)品,智能化,汽車,工業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域的必需品,使用領(lǐng)域極其廣泛,石英晶體振蕩器在遠程通信,衛(wèi)星通信,移動電話系統(tǒng),全球定位系統(tǒng),導航,遙控,航空航天,高速計算機,精密計測儀器及消費類民用電子產(chǎn)品中,作為標準頻率源或脈沖信號源,提供頻率基準,是其它類型的振蕩器所不能替代的.小型化,片式化,低噪聲化,頻率高精度化與高穩(wěn)定度及高頻化,是移動電話和天線尋呼機為代表的便攜式產(chǎn)品對石英晶體振蕩器提出的要求.要選擇晶振應該注意哪些的信息呢,康比電子一一為大家解答.

1.訂購晶體時需要提供哪些基本信息?

一般而言,我們要求客戶提供標稱頻率,切割角度類型(AT/BT),保持架或封裝類型,電阻(ESR),頻率容差,頻率穩(wěn)定性,負載電容,工作溫度范圍,驅(qū)動功率,老化等.客戶還可以在下訂單時指定其他特定規(guī)格或要求(如果有).

2.頻率容差和頻率穩(wěn)定度之間的主要區(qū)別是什么?

有時,"參考"頻率可指標稱(規(guī)格)頻率,如果客戶有此規(guī)定.頻率穩(wěn)定性通常以百萬分率(ppm)表示.晶振的頻率容差定義為在指定溫度(通常為+25℃)下與標稱頻率的最大允許頻率偏差,單位為ppm°丙(-2°丙)

3.當晶體不在規(guī)格中規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作時,它的性能會發(fā)生什么變化?

晶體性能將受到影響.我們強烈建議不要這樣做.它會導致晶體的頻率漂移.更糟糕的情況是,它可能會導致客戶電路故障.

4.什么是AT或BT削減?

晶體主要具有"頻率穩(wěn)定"特性,這是由于石英棒是以一定的預取向角切割成晶體晶片的.今天,最流行和廣泛使用的是AT-cut.

對于BT切割,AT切割相對于Z軸在負Y軸方向上具有大約35x15'的切割角,而相對于Z軸在正Y軸方向上具有A-45x的切割角.為了便于理解,下面顯示了兩個裁剪的圖表.

在相同頻率下,BT切削毛坯的厚度一般比AT切削毛坯的厚度大,因此采用BT切削可以獲得更高的頻率.

AT-CUT和BT-CUT之間的一個主要區(qū)別是頻率穩(wěn)定性特性.還請參見表1中兩個切口的溫度系數(shù)曲線.

5.晶體的拉拔能力是頻率變化隨負載電容變化的量度.

電路設計人員可以通過改變或改變貼片晶振的負載電容來實現(xiàn)工作頻率范圍.工作頻率范圍由給定(變化)負載電容范圍內(nèi)晶體的拉拔能力決定.

6.什么是雜散頻率?

晶體可能以與其基頻或泛音頻率無關(guān)的頻率振動.這種不需要的頻率稱為SPU-RIOUS.

在晶體設計和制造階段,可以通過改變晶片尺寸,電極圖案設計和調(diào)整晶片上的金屬化來抑制雜散頻率的影響.

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7.雜散頻率會產(chǎn)生什么影響?

當雜散模式的信號電平達到在主模式下,振蕩器可以在雜散模式下而不是主模式下運行.這種現(xiàn)象稱為模式跳躍.雜散模式通常定義為主模式的電阻比或dB抑制.為了避免大多數(shù)石英晶體振蕩器的模式跳躍,需要與主模式的電阻比為1.5或2.0.這大致相當于主模式下的–3dB至–6dB信號抑制.

8.如果我操作的晶體超過其最大驅(qū)動器電平規(guī)格,會發(fā)生什么?

在許多情況下,過驅(qū)動晶體可能導致其頻率和電阻改變到更高的值.這將意味著晶體電學特性的改變.有時經(jīng)濟活動會因此而下降.它也可能導致由于太多的功率過驅(qū)動太長的時間間隔而導致的晶圓破碎.

表2描述了在高驅(qū)動功率下頻率偏移的常見現(xiàn)象.

9.什么是活動下降,我需要擔心他們嗎?

活動性下降是頻率不連續(xù)的征兆,或諧振器在其工作溫度范圍內(nèi)的電阻.有時也被稱為”非線性度”.根據(jù)實際電路實施方式的不同,不同的電路設計可能會容忍不同水平的晶體活性下降

10.為什么HC-49s晶體的拉力不像HC-49u晶體那么大?

晶體的拉拔能力通常與電極有關(guān)在晶體坯上形成的尺寸.當然,較大尺寸的晶體坯可以容納較大的電極.HC-49S的毛坯尺寸小于HC-49U.當晶體與振蕩電路中的給定負載電容串聯(lián)放置時,較大的電極通常將提供較寬的頻率牽引范圍.

11.什么是微調(diào)靈敏度(T.S.)?

微調(diào)靈敏度是指負載電容增量變化時電路頻率的增量變化.它通常以ppm/pf表示.一個典型的調(diào)整靈敏度的數(shù)學近似計算表明,T.S.隨CL變化:T.S.=C1/[2(CO+Cl)]

12.AT-cuts和AT-stripcuts的區(qū)別是什么?

有關(guān)AT-CUT的解釋,請參閱常見問題6.AT帶切割通常是指具有AT切割角的矩形晶體毛坯.圓坯AT切割

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13."晶體"和"條形諧振器"有什么區(qū)別?

-條形諧振器是一種晶體,AT條形諧振器在其中切割使用并安裝空白.

條形諧振器的電氣特性比采用圓形坯料壓電石英晶體更為復雜.設計條形諧振器時需要更多的技巧和注意事項,以獲得所需的電氣特性.

14.晶體單元的運動電容和分流電容是多少?

運動電容(C1):

它是駐留在理想晶體等效電路模型的運動(串聯(lián))臂中的電容.并聯(lián)電容(C0):它是晶體電極之間的靜電電容,以及安裝系統(tǒng)的雜散電容.

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15.什么是負載電容(CL)?

水晶的功能是放置和工作在一個有源晶振振蕩電路,用于產(chǎn)生期望的振蕩頻率昆西.當晶體位于振蕩電路中時,它的兩個引腳引腳處有一個"負載電容"水晶.這樣的負載電容是等效的整個振蕩路的電容效應,出現(xiàn)在水晶上或呈現(xiàn)在水晶上.因此,晶體的標稱規(guī)格頻率通常定義為fL,表示給定電容值下的"負載諧振頻率".該電容值反映晶體在實際振蕩電路中放置和工作時呈現(xiàn)給晶體的實際"負載電容".負載電容數(shù)為零時,晶體的諧振頻率稱為fr,即串聯(lián)諧振頻率.