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石英谐振器不需要响应和伪模式

来源:http://www.jinluodz.com 作者:金洛鑫电子 2019年02月28
   石英谐振器是一种以石英和水晶为原材料的电子元器件产品,属于频率控制元件分类,在成千上万种电子零件中,晶体的“颜值”算是比较高的,有黑色陶瓷封装和金属面封装两种外观。好看是好看,但晶振并不是“花瓶”,它的作用是非常大的,因为体积小所以精细,制造技术和加工工艺要求高。生产一颗完整的石英晶体至少需要30多道工序,还有十几种不同的检测项目。以下内容是KVG晶振公司,为海内外用户提供的晶体响应和伪模式相关技术资料,金洛鑫电子整理出来了分享给大家。
   所有晶体谐振器都为每个泛音产生一种主要模式,即主要模式,即厚度剪切振动以及不需要的响应,其是在谐振频率之上的非谐振厚度剪切模式。
   除了常用的厚度剪切C模式之外,还存在另一种称为B模式的厚度剪切模式。它具有比C模式更高的频率和通常更低的运动阻力,但具有更大的温度系数。有时需要过滤此模式以使振荡器在C模式下工作。另外不需要的模式是剪切,弯曲,厚度和扭曲振动,它们可以出现在所需的共振频率之上和之下。通过正确的OSC晶振设计,不需要的模式很少会引接近谐振频率的不需要的模式会影响振荡器的启动行为,或导致在运行期间转换到错误的频率。
   其他不希望的影响是由不需要的模式引起的频率和电阻随温度下降。
   杂散模式通常被指定为非谐振模式的谐振电阻与主模式电阻的比率.KVG Crystal必须具有关于测试电路(例如,π网络或测量电桥)的详细信息以及关于寄生模式的频率范围。
WMS1.jpg
图1.第三泛音上的SC切谐振器的非谐波
等效电路在谐振频率附近,晶体单元由电气双极表示:
WMS2.jpg
图2.等效电路
   CO:并联电容(电极,晶体支架,引线和外壳之间的电容)
   C1:运动电容(代表机械弹性)
   L1:运动电感(代表机械惯性)
   R1:运动阻力(代表机械损失)
图3显示了谐振周围的振幅和相位与频率的响应。共振频率由下式给出:
WMS3.jpg
WMS4.jpg
图3:共振和相位曲线
负载电容与晶体串联或并联,谐振频率根据以下方式移动:
WMS5.jpg
并且共振的阻力变为:
WMS6.jpg
WMS7.jpg
图4:串联负载电容
WMS8.jpg
图5:并联负载电容
AT和SC切割晶体的温度特性由三阶抛物线描述。然后可以描述频率的相对变化:
WMS9.jpg
同△T=T-Ti和Ti是拐点温度。
WMS10.jpg
图6:典型频率 - 温度曲线(AT切割)
   石英谐振器算是一种比较典型的频率元件,在这个行业里,比起其他的声表面谐振器,声表面滤波器,雾化片等都常见,而且用量是最大的,大部分产品内部电路板上都要用石英晶振或陶瓷晶振。金洛鑫电子是这个领域的行家,拥有自主研发生产的能力,也可以为客户提供欧美晶振品牌的原装正品!
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