石英晶体问答题
来源:http://www.jinluodz.com 作者:金洛鑫电子 2019年02月26
一直以来石英晶体的需求量都非常大,每年消耗的晶体和振荡器达到数亿颗,国内国外专门生产这种频率元件的厂家数不胜数,比较知名的产地有台湾,日本,美国,英国,德国,瑞士,韩国等地。这几年石英晶体的研究成果获得多项重大突破,首先是尺寸封装方面,不少厂家已成功研发出1.0*0.8mm小型贴片晶振,而且性能稳定。以下关于石英晶体谐振器的一些问答,相信通过这些问答,大家会晶体会有更进一步的了解和认识。
1.问:为什么HC-49S晶体不像HC-49U晶体那么多?
答:晶体的拉伸能力通常与在晶体坯料上形成的电极尺寸有关。更大尺寸的晶体坯料当然可以容纳更大的电极。HC答:49S的空白尺寸小于HC答:49U。当晶体与振荡电路中的给定负载电容串联放置时,较大的频率拉动范围通常会提供更宽的频率牵引范围。
2. 问:什么是AT或BT Cuts?
答:晶体主要承载其“频率稳定性”特性,这是由于石英棒以一定的预定角度切割成晶体晶片的结果。今天最受欢迎和最广泛使用的是AT-Cut。与Y轴答:45X相比,AT切割在Y轴负方向上与Z轴的切割角度约为35X15'。在BT切割的正Y轴方向上。为便于理解,两个切口的图形如下所示。
通常,BT切割坯料在相同频率下比AT切割坯料厚,因此使用BT切割可以实现更高的频率.AT切割和BT切割之间的一个主要差异是频率稳定性特性。另请参阅表1中两个切口的温度系数曲线。
3. 问:订购水晶时需要提供哪些基本信息?
答:一般我们要求客户提供谐振器标称频率,切割角度类型(AT/BT),支架或封装类型,电阻(ESR),频率容差,频率稳定性,负载电容,工作温度范围,驱动功率,老化,在下订单时,客户还可以指定其他特定规格或要求(如果有)。 4. 问:频率容差和频率稳定性之间的主要区别是什么?
答:有时,“参考”频率可以参考标称(规格)频率,如果客户如此指定的话。频率稳定性通常以百万分率(ppm)表示。石英晶振的频率容差定义为在指定温度下的标称(规格)频率的最大允许频率偏差(ppm),通常为+25°C(答:2°C)。
5. 问:什么是拉力?
答:晶体的拉动能力是频率变化的衡量标准,是负载电容的函数。电路设计人员可以通过改变或改变石英晶体的负载电容来实现工作频率范围。工作频率范围由晶体在负载电容的给定(变化)范围内的可拉性决定。
6. 问:当晶体不在规范中规定的温度范围内工作时,晶体的性能会发生什么变化?
答:晶体性能会受到影响。我们强烈建议不要这样做。它可能导致晶体频率漂移。更糟糕的情况是它可能导致客户电路故障。
7. 问:什么是寄生频率?
答:石英晶体可能以与其基本频率和泛音频率无关的频率振动。这种不需要的频率被称为杂散。通过改变晶体晶片尺寸,电极图案设计和晶体晶片上金属化的调整,可以在晶体设计和制造阶段抑制寄生频率的影响。
8. 问:如果我在最大驱动电平规格下操作晶体会怎样?
答:在许多情况下,过驱动石英晶体谐振器可能导致其频率和电阻变化到更高的值。这将意味着晶体电特性的变化。有时可能会发生活动下降。由于太长时间的电源过驱动,也可能导致晶片破裂。表2中描述了高驱动功率下频移的常见现象。 9. 问:什么是活动下降,我需要担心它们吗?
答:活性下降是晶体在其工作温度范围内频率或电阻不连续的症状。有时它也被称为“非线性”。根据实际电路实现,不同的电路设计可以容忍不同水平的晶体活动。骤降。
10. 问:什么是负载电容(CL)?
答:石英水晶振子通过其功能放置并工作在振荡电路中,以产生所需的振荡频率。当晶体位于振荡电路中时,它会在晶体的两个端子引线处看到“负载电容”。这种负载电容是出现在晶体上或呈现在晶体上的整个振荡电路的等效电容效应。
因此,晶体的标称规格频率通常定义为FL,其代表给定电容值下的“负载谐振频率”。该电容值是为了反映在晶体放置并在实际振荡电路中工作时呈现给晶体的实际“负载电容”。具有零(0)负载电容数的晶体将其谐振频率指定为Fr,串联谐振频率。
11. 问:什么是修剪灵敏度(T.S.)?
答:Trim灵敏度是晶体的增量频率变化,用于负载电容的增量变化。它通常以ppm/pF表示。修剪灵敏度的典型数学近似显示T.S.CL变化的变化:
T.S.=C1/[2(Co+CL)]
12. 问:寄生频率会有什么影响?
答:当寄生模式的信号电平变得与主模式一样强时,Oscillator可以在寄生模式而不是主模式下运行。这种现象称为模式跳变。杂散模式通常定义为对主模式的电阻比或dB抑制。需要1.5或2.0的电阻比与主模式的电阻比以避免大多数振荡器的模式跳变。这大约相当于主模式下-3dB至-6dB的信号抑制。
13. 问:晶体单元的运动和分流电容是多少?
答:-电容电容(C1):
它是位于理想晶体等效电路模型的运动(串联)臂中的电容。
-分流电容(C0):
它是晶体电极之间的静电电容,以及安装系统的杂散电容。 14. 问:AT减少和ATstrip削减有什么区别?
答:有关AT-Cut的说明,请参阅常见问题解答第6号。条带切割通常称为具有AT切割角度的矩形水晶坯料。
15. 问:石英晶体单元的压电特性是什么?
答:Quartz是一种承载压电特性的器件。以下简要说明石英晶体的压电特性:
如果压电石英晶体具有镀在相对面上的电极,并且如果在这些电极之间施加电势,则力将施加在晶体内的束缚电荷上。如果晶振安装正确,晶体内会发生变形,并形成一个机电系统,当正确激励时,它会以共振频率振动。
16. 问:“晶体”和“条形谐振器”之间有什么区别?
答:条形谐振器是一种晶体,其中使用和安装了AT条带切割毛坯。条形谐振器的电气特性比使用圆形毛坯的晶体更复杂。设计中需要更多的技巧和注意事项。条形谐振器以实现所需的电气特性。
金洛鑫电子也是国内名列前茅的晶振厂家,从事石英晶体的设计,开发,生产和销售事业,主要做32.768K,49U,49S,陶瓷晶振,石英谐振器,圆柱晶振,贴片晶振等频率控制元器件。十几年前,凭借专业的知识和技术,为许多企业和工厂解决频率元件难题,并提供合适的方案,是一家合格的石英水晶组件合作商。
1.问:为什么HC-49S晶体不像HC-49U晶体那么多?
答:晶体的拉伸能力通常与在晶体坯料上形成的电极尺寸有关。更大尺寸的晶体坯料当然可以容纳更大的电极。HC答:49S的空白尺寸小于HC答:49U。当晶体与振荡电路中的给定负载电容串联放置时,较大的频率拉动范围通常会提供更宽的频率牵引范围。
2. 问:什么是AT或BT Cuts?
答:晶体主要承载其“频率稳定性”特性,这是由于石英棒以一定的预定角度切割成晶体晶片的结果。今天最受欢迎和最广泛使用的是AT-Cut。与Y轴答:45X相比,AT切割在Y轴负方向上与Z轴的切割角度约为35X15'。在BT切割的正Y轴方向上。为便于理解,两个切口的图形如下所示。
通常,BT切割坯料在相同频率下比AT切割坯料厚,因此使用BT切割可以实现更高的频率.AT切割和BT切割之间的一个主要差异是频率稳定性特性。另请参阅表1中两个切口的温度系数曲线。
3. 问:订购水晶时需要提供哪些基本信息?
答:一般我们要求客户提供谐振器标称频率,切割角度类型(AT/BT),支架或封装类型,电阻(ESR),频率容差,频率稳定性,负载电容,工作温度范围,驱动功率,老化,在下订单时,客户还可以指定其他特定规格或要求(如果有)。 4. 问:频率容差和频率稳定性之间的主要区别是什么?
答:有时,“参考”频率可以参考标称(规格)频率,如果客户如此指定的话。频率稳定性通常以百万分率(ppm)表示。石英晶振的频率容差定义为在指定温度下的标称(规格)频率的最大允许频率偏差(ppm),通常为+25°C(答:2°C)。
5. 问:什么是拉力?
答:晶体的拉动能力是频率变化的衡量标准,是负载电容的函数。电路设计人员可以通过改变或改变石英晶体的负载电容来实现工作频率范围。工作频率范围由晶体在负载电容的给定(变化)范围内的可拉性决定。
6. 问:当晶体不在规范中规定的温度范围内工作时,晶体的性能会发生什么变化?
答:晶体性能会受到影响。我们强烈建议不要这样做。它可能导致晶体频率漂移。更糟糕的情况是它可能导致客户电路故障。
7. 问:什么是寄生频率?
答:石英晶体可能以与其基本频率和泛音频率无关的频率振动。这种不需要的频率被称为杂散。通过改变晶体晶片尺寸,电极图案设计和晶体晶片上金属化的调整,可以在晶体设计和制造阶段抑制寄生频率的影响。
答:在许多情况下,过驱动石英晶体谐振器可能导致其频率和电阻变化到更高的值。这将意味着晶体电特性的变化。有时可能会发生活动下降。由于太长时间的电源过驱动,也可能导致晶片破裂。表2中描述了高驱动功率下频移的常见现象。 9. 问:什么是活动下降,我需要担心它们吗?
答:活性下降是晶体在其工作温度范围内频率或电阻不连续的症状。有时它也被称为“非线性”。根据实际电路实现,不同的电路设计可以容忍不同水平的晶体活动。骤降。
10. 问:什么是负载电容(CL)?
答:石英水晶振子通过其功能放置并工作在振荡电路中,以产生所需的振荡频率。当晶体位于振荡电路中时,它会在晶体的两个端子引线处看到“负载电容”。这种负载电容是出现在晶体上或呈现在晶体上的整个振荡电路的等效电容效应。
因此,晶体的标称规格频率通常定义为FL,其代表给定电容值下的“负载谐振频率”。该电容值是为了反映在晶体放置并在实际振荡电路中工作时呈现给晶体的实际“负载电容”。具有零(0)负载电容数的晶体将其谐振频率指定为Fr,串联谐振频率。
11. 问:什么是修剪灵敏度(T.S.)?
答:Trim灵敏度是晶体的增量频率变化,用于负载电容的增量变化。它通常以ppm/pF表示。修剪灵敏度的典型数学近似显示T.S.CL变化的变化:
T.S.=C1/[2(Co+CL)]
12. 问:寄生频率会有什么影响?
答:当寄生模式的信号电平变得与主模式一样强时,Oscillator可以在寄生模式而不是主模式下运行。这种现象称为模式跳变。杂散模式通常定义为对主模式的电阻比或dB抑制。需要1.5或2.0的电阻比与主模式的电阻比以避免大多数振荡器的模式跳变。这大约相当于主模式下-3dB至-6dB的信号抑制。
13. 问:晶体单元的运动和分流电容是多少?
答:-电容电容(C1):
它是位于理想晶体等效电路模型的运动(串联)臂中的电容。
-分流电容(C0):
它是晶体电极之间的静电电容,以及安装系统的杂散电容。 14. 问:AT减少和ATstrip削减有什么区别?
答:有关AT-Cut的说明,请参阅常见问题解答第6号。条带切割通常称为具有AT切割角度的矩形水晶坯料。
答:Quartz是一种承载压电特性的器件。以下简要说明石英晶体的压电特性:
如果压电石英晶体具有镀在相对面上的电极,并且如果在这些电极之间施加电势,则力将施加在晶体内的束缚电荷上。如果晶振安装正确,晶体内会发生变形,并形成一个机电系统,当正确激励时,它会以共振频率振动。
16. 问:“晶体”和“条形谐振器”之间有什么区别?
答:条形谐振器是一种晶体,其中使用和安装了AT条带切割毛坯。条形谐振器的电气特性比使用圆形毛坯的晶体更复杂。设计中需要更多的技巧和注意事项。条形谐振器以实现所需的电气特性。
金洛鑫电子也是国内名列前茅的晶振厂家,从事石英晶体的设计,开发,生产和销售事业,主要做32.768K,49U,49S,陶瓷晶振,石英谐振器,圆柱晶振,贴片晶振等频率控制元器件。十几年前,凭借专业的知识和技术,为许多企业和工厂解决频率元件难题,并提供合适的方案,是一家合格的石英水晶组件合作商。
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