Oscilent Crystal關于石英晶體的應用說明
來源：http://review-result.com 作者：yijin 2023年10月17
1.訂購水晶時需要提供哪些基本信息？
-通常我們要求客戶提供標稱頻率、切割角度類型(AT/BT)、夾具或封裝類型、電阻(ESR)、頻率容差、 頻率穩(wěn)定性、負載電容、工作溫度范圍、驅動功率、老化等?？蛻粢部梢栽谟嗀洉r指定其他具體規(guī)格或要求。
2. 頻率容限和頻率穩(wěn)定性的主要區(qū)別是什么?
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-晶體的拉伸能力通常與晶體毛坯上形成的電極尺寸有關。更大尺寸的晶坯當然可以容納更大的電極。HC-49S毛坯尺寸比HC-49U小。當晶體與振蕩電路中給定的負載電容串聯時，較大的電極通常提供更寬的頻率牽引范圍。
11.什么是微調靈敏度(T.S .)？
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-晶體的功能是放置在振蕩電路中工作，以產生所需的振蕩頻率。當晶體處于振蕩電路中時，它會在晶體的兩端引線處看到“負載電容”。這種負載電容是出現在晶體上或呈現在晶體上的整個振蕩電路的等效電容效應。因此，晶體的標稱規(guī)格頻率通常定義為FL，它代表給定電容值下的“負載諧振頻率”。該電容值反映了晶體在實際振蕩電路中放置和工作時呈現給晶體的實際“負載電容”。負載電容數為0的晶體，其諧振頻率為Fr，即串聯諧振頻率
-通常我們要求客戶提供標稱頻率、切割角度類型(AT/BT)、夾具或封裝類型、電阻(ESR)、頻率容差、 頻率穩(wěn)定性、負載電容、工作溫度范圍、驅動功率、老化等?？蛻粢部梢栽谟嗀洉r指定其他具體規(guī)格或要求。
2. 頻率容限和頻率穩(wěn)定性的主要區(qū)別是什么?
-有時“參考”頻率可指標稱(規(guī)格)頻率，如果客戶有這樣的規(guī)定。頻率穩(wěn)定性通常以百萬分之一(ppm)表示。晶體的頻率公差定義為在特定溫度下(通常為+25°C(-2°C))與標稱(規(guī)格)頻率的最大允許頻率偏差，單位為ppm。
3.當晶體不在規(guī)范中規(guī)定的溫度范圍內工作時，它的性能會發(fā)生什么變化?
-晶體性能會受到影響。我們強烈建議不要這樣做。它會導致晶體的頻率漂移。更糟糕的情況是可能導致客戶電路故障。
4. 什么是AT或BT削減?
-晶體的“頻率穩(wěn)定性”主要是由于石英棒以一定的預先定向角度切割成晶圓所致。今天最流行和廣泛使用的是AT-Cut。AT切割的切割角度約為35X15'，z軸在負y軸方向，與在Y軸正方向上與Z軸成-45度角 BT-cut。為了便于理解，兩者的圖形切割如下所示。一般來說，BT切割毛坯比AT切割毛坯厚，所以更高的頻率可以 使用BT切割實現。AT-cut和BT-cut的一個主要區(qū)別是頻率穩(wěn)定特性，另請參考兩個切口的溫度系數曲線表1。
5.什么是可拉性？
-晶體的可拉性是測量頻率變化作為負載電容的函數。電路設計者可以通過改變或改變晶體的負載電容來實現一個工作頻率范圍。工作頻率范圍由晶體在給定(變化的)負載電容范圍內的拉出能力決定。
-晶體的可拉性是測量頻率變化作為負載電容的函數。電路設計者可以通過改變或改變晶體的負載電容來實現一個工作頻率范圍。工作頻率范圍由晶體在給定(變化的)負載電容范圍內的拉出能力決定。
6.什么是雜散頻率？
-晶體可以在與它的基頻和泛音頻率無關的頻率上振動。這種不需要的頻率被稱為雜散頻率。在晶體設計和制造階段，可以通過改變晶片尺寸、電極圖案設計和調整晶片上的金屬化程度來抑制雜散頻率的影響。
7.雜散頻率會有什么影響？
-當雜散模式的信號電平與主模式一樣強時，振蕩器可以工作在雜散模式而不是主模式上。這種現象被稱為模式跳變。雜散模式通常定義為電阻比或對主模式的dB抑制。為了避免大多數振蕩器的模式跳變，需要與主模式的電阻比為1.5或2.0。這大約相當于主模式上-3dB到-6dB的信號抑制。
-當雜散模式的信號電平與主模式一樣強時，振蕩器可以工作在雜散模式而不是主模式上。這種現象被稱為模式跳變。雜散模式通常定義為電阻比或對主模式的dB抑制。為了避免大多數振蕩器的模式跳變，需要與主模式的電阻比為1.5或2.0。這大約相當于主模式上-3dB到-6dB的信號抑制。
8.如果我在晶體的最大驅動電平規(guī)格上操作，會發(fā)生什么？
-在許多情況下，過度驅動晶體可能導致其頻率和電阻變化到一個更高的值，這將意味著晶體電特性的改變。因此，活動量有時會出現下降。它也可能導致一個破碎的晶片，由于太大的功率過度驅動的時間間隔太長。表2描述了高驅動功率時頻率移位的常見現象。
9.什么是活動下降，我需要擔心它們嗎？
10.為什么HC-49S晶體的拉力不如HC-49U晶體大？
-活性下降是晶體在其工作溫度范圍內頻率或電阻不連續(xù)性的癥狀。有時它也被稱為“非線性”。根據實際的電路實現，不同的電路設計可以容忍不同程度的晶體活度下降。
-晶體的拉伸能力通常與晶體毛坯上形成的電極尺寸有關。更大尺寸的晶坯當然可以容納更大的電極。HC-49S毛坯尺寸比HC-49U小。當晶體與振蕩電路中給定的負載電容串聯時，較大的電極通常提供更寬的頻率牽引范圍。
11.什么是微調靈敏度(T.S .)？
-微調靈敏度是由于負載電容的增量變化而導致晶體頻率的增量變化。通常用ppm/pF表示。微調靈敏度的典型數學近似表明T.S.隨CL的變化而變化:T.S.= C1 / [2 (Co+CL)]
12.AT切割和AT-strip切割有什么區(qū)別？
12.AT切割和AT-strip切割有什么區(qū)別？
-有關AT-Cut的解釋，請參閱常見問題6。AT-strip cut通常是指具有AT-Cut角的矩形晶坯。
13.水晶和條形諧振器兩者的區(qū)別是什么？
15.什么是負載電容(CL)？
-條形諧振器是一種晶體，其中使用并安裝at條切割空白。條形諧振器的電學特性比利用圓坯的晶體更為復雜。在條形諧振器的設計中需要更多的技巧和注意事項，以達到期望的電氣特性。
14.晶體單元的運動電容和并聯電容是什么？
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-運動電容(C1):它是位于理想晶體等效電路模型的動(串聯)臂上的電容。
并聯電容(C0):它是晶體電極之間的靜態(tài)電容，加上安裝系統(tǒng)的雜散電容。
-晶體的功能是放置在振蕩電路中工作，以產生所需的振蕩頻率。當晶體處于振蕩電路中時，它會在晶體的兩端引線處看到“負載電容”。這種負載電容是出現在晶體上或呈現在晶體上的整個振蕩電路的等效電容效應。因此，晶體的標稱規(guī)格頻率通常定義為FL，它代表給定電容值下的“負載諧振頻率”。該電容值反映了晶體在實際振蕩電路中放置和工作時呈現給晶體的實際“負載電容”。負載電容數為0的晶體，其諧振頻率為Fr，即串聯諧振頻率
16.石英晶體單元的壓電特性是什么？
-石英是一種具有壓電特性的器件。石英晶體的壓電特性簡述如下:如果壓電石英晶體在相反的表面上鍍有電極，如果在這些電極之間施加電勢，就會對晶體內的束縛電荷施加力。如果晶體安裝得當，晶體內部就會發(fā)生變形，并形成一個機電系統(tǒng)，在適當的激勵下，該系統(tǒng)將以諧振頻率振動。
如果您有進一步的技術問題，請與我們聯系！
-石英是一種具有壓電特性的器件。石英晶體的壓電特性簡述如下:如果壓電石英晶體在相反的表面上鍍有電極，如果在這些電極之間施加電勢，就會對晶體內的束縛電荷施加力。如果晶體安裝得當，晶體內部就會發(fā)生變形，并形成一個機電系統(tǒng)，在適當的激勵下，該系統(tǒng)將以諧振頻率振動。
如果您有進一步的技術問題，請與我們聯系！
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