擴(kuò)展振蕩器與過濾器的圖解和計算
來源：http://m.djbyg.com 作者：金洛鑫電子 2019年04月08
石英晶體振蕩器，過濾器，濾波器，傳感器都是主要的電子元器件，在PCB板上經(jīng)常看到它們的身影，因為材料和制造方式不同，這幾種元件的功能特性，外形封裝都不一樣，以下是金洛鑫電子整理的一些，關(guān)于這幾種電子元件技術(shù)資料，通過公式計算和圖片解說的方式，展現(xiàn)給廣大客戶。
應(yīng)變傳感器：
過濾器或縱向振蕩器是板形振蕩器，其在其較長尺寸（在y方向上）的方向上振蕩，即。小時。通過沿x方向施加的交變電場在y軸方向上伸長。為了確定自然共振，通常求解微分方程md2x/dt2+cdx/dt+kx=0。更清楚的是，可以假設(shè)聲波在振蕩器的中心產(chǎn)生。該波以其聲速沿其傳播方向移動
，在諧振器的縱向伸長的情況下。在諧振器的末端存在波的全反射。通過疊加前后波，在諧振情況下產(chǎn)生駐波，即當(dāng)諧振器長度是波長的一半的整數(shù)倍時：
。隨著聲音的速度，我們得到：
利用密度D的材料常數(shù)和Y方向上的彈性剛度s22，頻率常數(shù)N=fAl=2808kHz@mm。由于諧振頻率f僅取決于諧振器的長度，因此寬度和厚度尺寸可以自由選擇，具有某些雜散和Nebenresonanzen的限制。結(jié)果，在等效電路圖中的值，替換數(shù)據(jù)可以在很寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)?？v向引伸計主要用于石英過濾器。最近，應(yīng)變計也被集成為混合電路中的微諧振器。
頻率的溫度依賴性對應(yīng)于拋物線：
圖2.10擴(kuò)展振蕩器，頻率的溫度依賴性
圖2.11過濾器
擴(kuò)展器的典型替換數(shù)據(jù)：
彎曲振動：
X截面應(yīng)變振蕩器可以激發(fā)彎曲振動
圖2.12彎曲振動的激勵
圖2.13彎曲振蕩器
晶振設(shè)置有兩個反相連接電極，使得在x方向上出現(xiàn)兩個相反的場。然而，z方向上的強(qiáng)制彎曲具有共振頻率的不利溫度響應(yīng)。該溫度響應(yīng)可以通過圍繞y軸的截面的額外的第二次旋轉(zhuǎn)來補(bǔ)償（NT切割）。使用更高阻力的XY切割可以獲得更好的結(jié)果。在本節(jié)中，方形條的橫向場激勵迫使x方向的彎曲具有更好的溫度特性，圖2.12從頻率常數(shù)的方程式：
可以看出，確定了振動器的二維，長度l和寬度b的頻率。這使得即使在低頻下也可以產(chǎn)生小的石英振蕩器，然后是非常高的阻抗。
應(yīng)變傳感器：
過濾器或縱向振蕩器是板形振蕩器，其在其較長尺寸（在y方向上）的方向上振蕩，即。小時。通過沿x方向施加的交變電場在y軸方向上伸長。為了確定自然共振，通常求解微分方程md2x/dt2+cdx/dt+kx=0。更清楚的是，可以假設(shè)聲波在振蕩器的中心產(chǎn)生。該波以其聲速沿其傳播方向移動
，在諧振器的縱向伸長的情況下。在諧振器的末端存在波的全反射。通過疊加前后波，在諧振情況下產(chǎn)生駐波，即當(dāng)諧振器長度是波長的一半的整數(shù)倍時：。隨著聲音的速度，我們得到：利用密度D的材料常數(shù)和Y方向上的彈性剛度s22，頻率常數(shù)N=fAl=2808kHz@mm。由于諧振頻率f僅取決于諧振器的長度，因此寬度和厚度尺寸可以自由選擇，具有某些雜散和Nebenresonanzen的限制。結(jié)果，在等效電路圖中的值，替換數(shù)據(jù)可以在很寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)?？v向引伸計主要用于石英過濾器。最近，應(yīng)變計也被集成為混合電路中的微諧振器。
圖2.9應(yīng)變傳感器
應(yīng)變伸長器的電氣特性可以根據(jù)材料常數(shù)和尺寸計算：頻率的溫度依賴性對應(yīng)于拋物線：
圖2.10擴(kuò)展振蕩器，頻率的溫度依賴性
圖2.11過濾器
擴(kuò)展器的典型替換數(shù)據(jù)：
| 疏散住房 | 常壓 | 微石英 | |
| Rr | 100~300 | 300~1000 | 5000~10000 |
| C0/C1 | 120~160 | 120~160 | 130~500 |
| L1 | 20~40H | 20~40H | 100~200H |
| T0 | 0~45/C | 0~45/C | 2540/C |
| a | 3,8~4,5@10-8//C2 | 3,8~4,5@10-8//C2 | 3,8@10-8//C2 |
X截面應(yīng)變振蕩器可以激發(fā)彎曲振動
圖2.12彎曲振動的激勵
圖2.13彎曲振蕩器
晶振設(shè)置有兩個反相連接電極，使得在x方向上出現(xiàn)兩個相反的場。然而，z方向上的強(qiáng)制彎曲具有共振頻率的不利溫度響應(yīng)。該溫度響應(yīng)可以通過圍繞y軸的截面的額外的第二次旋轉(zhuǎn)來補(bǔ)償（NT切割）。使用更高阻力的XY切割可以獲得更好的結(jié)果。在本節(jié)中，方形條的橫向場激勵迫使x方向的彎曲具有更好的溫度特性，圖2.12從頻率常數(shù)的方程式：
可以看出，確定了振動器的二維，長度l和寬度b的頻率。這使得即使在低頻下也可以產(chǎn)生小的石英振蕩器，然后是非常高的阻抗。
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