石英晶體問答題
來源：http://m.djbyg.com 作者：金洛鑫電子 2019年02月26
一直以來石英晶體的需求量都非常大，每年消耗的晶體和振蕩器達(dá)到數(shù)億顆，國內(nèi)國外專門生產(chǎn)這種頻率元件的廠家數(shù)不勝數(shù)，比較知名的產(chǎn)地有臺(tái)灣，日本，美國，英國，德國，瑞士，韓國等地。這幾年石英晶體的研究成果獲得多項(xiàng)重大突破，首先是尺寸封裝方面，不少廠家已成功研發(fā)出1.0*0.8mm小型貼片晶振，而且性能穩(wěn)定。以下關(guān)于石英晶體諧振器的一些問答，相信通過這些問答，大家會(huì)晶體會(huì)有更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識。
1.問：為什么HC-49S晶體不像HC-49U晶體那么多？
答：晶體的拉伸能力通常與在晶體坯料上形成的電極尺寸有關(guān)。更大尺寸的晶體坯料當(dāng)然可以容納更大的電極。HC答：49S的空白尺寸小于HC答：49U。當(dāng)晶體與振蕩電路中的給定負(fù)載電容串聯(lián)放置時(shí)，較大的頻率拉動(dòng)范圍通常會(huì)提供更寬的頻率牽引范圍。
2. 問：什么是AT或BT Cuts？
答：晶體主要承載其“頻率穩(wěn)定性”特性，這是由于石英棒以一定的預(yù)定角度切割成晶體晶片的結(jié)果。今天最受歡迎和最廣泛使用的是AT-Cut。與Y軸答：45X相比，AT切割在Y軸負(fù)方向上與Z軸的切割角度約為35X15'。在BT切割的正Y軸方向上。為便于理解，兩個(gè)切口的圖形如下所示。
通常，BT切割坯料在相同頻率下比AT切割坯料厚，因此使用BT切割可以實(shí)現(xiàn)更高的頻率.AT切割和BT切割之間的一個(gè)主要差異是頻率穩(wěn)定性特性。另請參閱表1中兩個(gè)切口的溫度系數(shù)曲線。
3. 問：訂購水晶時(shí)需要提供哪些基本信息？
答：一般我們要求客戶提供諧振器標(biāo)稱頻率，切割角度類型（AT/BT），支架或封裝類型，電阻（ESR），頻率容差，頻率穩(wěn)定性，負(fù)載電容，工作溫度范圍，驅(qū)動(dòng)功率，老化，在下訂單時(shí)，客戶還可以指定其他特定規(guī)格或要求（如果有）。
4. 問：頻率容差和頻率穩(wěn)定性之間的主要區(qū)別是什么？
答：有時(shí)，“參考”頻率可以參考標(biāo)稱（規(guī)格）頻率，如果客戶如此指定的話。頻率穩(wěn)定性通常以百萬分率（ppm）表示。石英晶振的頻率容差定義為在指定溫度下的標(biāo)稱（規(guī)格）頻率的最大允許頻率偏差（ppm），通常為+25°C（答：2°C）。
5. 問：什么是拉力？
答：晶體的拉動(dòng)能力是頻率變化的衡量標(biāo)準(zhǔn)，是負(fù)載電容的函數(shù)。電路設(shè)計(jì)人員可以通過改變或改變石英晶體的負(fù)載電容來實(shí)現(xiàn)工作頻率范圍。工作頻率范圍由晶體在負(fù)載電容的給定（變化）范圍內(nèi)的可拉性決定。
6. 問：當(dāng)晶體不在規(guī)范中規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作時(shí)，晶體的性能會(huì)發(fā)生什么變化？
答：晶體性能會(huì)受到影響。我們強(qiáng)烈建議不要這樣做。它可能導(dǎo)致晶體頻率漂移。更糟糕的情況是它可能導(dǎo)致客戶電路故障。
7. 問：什么是寄生頻率？
答：石英晶體可能以與其基本頻率和泛音頻率無關(guān)的頻率振動(dòng)。這種不需要的頻率被稱為雜散。通過改變晶體晶片尺寸，電極圖案設(shè)計(jì)和晶體晶片上金屬化的調(diào)整，可以在晶體設(shè)計(jì)和制造階段抑制寄生頻率的影響。
8. 問：如果我在最大驅(qū)動(dòng)電平規(guī)格下操作晶體會(huì)怎樣？
答：在許多情況下，過驅(qū)動(dòng)石英晶體諧振器可能導(dǎo)致其頻率和電阻變化到更高的值。這將意味著晶體電特性的變化。有時(shí)可能會(huì)發(fā)生活動(dòng)下降。由于太長時(shí)間的電源過驅(qū)動(dòng)，也可能導(dǎo)致晶片破裂。表2中描述了高驅(qū)動(dòng)功率下頻移的常見現(xiàn)象。
9. 問：什么是活動(dòng)下降，我需要擔(dān)心它們嗎？
答：活性下降是晶體在其工作溫度范圍內(nèi)頻率或電阻不連續(xù)的癥狀。有時(shí)它也被稱為“非線性”。根據(jù)實(shí)際電路實(shí)現(xiàn)，不同的電路設(shè)計(jì)可以容忍不同水平的晶體活動(dòng)。驟降。
10. 問：什么是負(fù)載電容（CL）？
答：石英水晶振子通過其功能放置并工作在振蕩電路中，以產(chǎn)生所需的振蕩頻率。當(dāng)晶體位于振蕩電路中時(shí)，它會(huì)在晶體的兩個(gè)端子引線處看到“負(fù)載電容”。這種負(fù)載電容是出現(xiàn)在晶體上或呈現(xiàn)在晶體上的整個(gè)振蕩電路的等效電容效應(yīng)。
因此，晶體的標(biāo)稱規(guī)格頻率通常定義為FL，其代表給定電容值下的“負(fù)載諧振頻率”。該電容值是為了反映在晶體放置并在實(shí)際振蕩電路中工作時(shí)呈現(xiàn)給晶體的實(shí)際“負(fù)載電容”。具有零（0）負(fù)載電容數(shù)的晶體將其諧振頻率指定為Fr，串聯(lián)諧振頻率。
11. 問：什么是修剪靈敏度（T.S.）？
答：Trim靈敏度是晶體的增量頻率變化，用于負(fù)載電容的增量變化。它通常以ppm/pF表示。修剪靈敏度的典型數(shù)學(xué)近似顯示T.S.CL變化的變化：
T.S.=C1/[2（Co+CL）]
12. 問：寄生頻率會(huì)有什么影響？
答：當(dāng)寄生模式的信號電平變得與主模式一樣強(qiáng)時(shí)，Oscillator可以在寄生模式而不是主模式下運(yùn)行。這種現(xiàn)象稱為模式跳變。雜散模式通常定義為對主模式的電阻比或dB抑制。需要1.5或2.0的電阻比與主模式的電阻比以避免大多數(shù)振蕩器的模式跳變。這大約相當(dāng)于主模式下-3dB至-6dB的信號抑制。
13. 問：晶體單元的運(yùn)動(dòng)和分流電容是多少？
答：-電容電容（C1）：
它是位于理想晶體等效電路模型的運(yùn)動(dòng)（串聯(lián)）臂中的電容。
-分流電容（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。
14. 問：AT減少和ATstrip削減有什么區(qū)別？
答：有關(guān)AT-Cut的說明，請參閱常見問題解答第6號。條帶切割通常稱為具有AT切割角度的矩形水晶坯料。
15. 問：石英晶體單元的壓電特性是什么？
答：Quartz是一種承載壓電特性的器件。以下簡要說明石英晶體的壓電特性：
如果壓電石英晶體具有鍍在相對面上的電極，并且如果在這些電極之間施加電勢，則力將施加在晶體內(nèi)的束縛電荷上。如果晶振安裝正確，晶體內(nèi)會(huì)發(fā)生變形，并形成一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)，當(dāng)正確激勵(lì)時(shí)，它會(huì)以共振頻率振動(dòng)。
16. 問：“晶體”和“條形諧振器”之間有什么區(qū)別？
答：條形諧振器是一種晶體，其中使用和安裝了AT條帶切割毛坯。條形諧振器的電氣特性比使用圓形毛坯的晶體更復(fù)雜。設(shè)計(jì)中需要更多的技巧和注意事項(xiàng)。條形諧振器以實(shí)現(xiàn)所需的電氣特性。
金洛鑫電子也是國內(nèi)名列前茅的晶振廠家，從事石英晶體的設(shè)計(jì)，開發(fā)，生產(chǎn)和銷售事業(yè)，主要做32.768K，49U，49S，陶瓷晶振，石英諧振器，圓柱晶振，貼片晶振等頻率控制元器件。十幾年前，憑借專業(yè)的知識和技術(shù)，為許多企業(yè)和工廠解決頻率元件難題，并提供合適的方案，是一家合格的石英水晶組件合作商。
1.問：為什么HC-49S晶體不像HC-49U晶體那么多？
答：晶體的拉伸能力通常與在晶體坯料上形成的電極尺寸有關(guān)。更大尺寸的晶體坯料當(dāng)然可以容納更大的電極。HC答：49S的空白尺寸小于HC答：49U。當(dāng)晶體與振蕩電路中的給定負(fù)載電容串聯(lián)放置時(shí)，較大的頻率拉動(dòng)范圍通常會(huì)提供更寬的頻率牽引范圍。
2. 問：什么是AT或BT Cuts？
答：晶體主要承載其“頻率穩(wěn)定性”特性，這是由于石英棒以一定的預(yù)定角度切割成晶體晶片的結(jié)果。今天最受歡迎和最廣泛使用的是AT-Cut。與Y軸答：45X相比，AT切割在Y軸負(fù)方向上與Z軸的切割角度約為35X15'。在BT切割的正Y軸方向上。為便于理解，兩個(gè)切口的圖形如下所示。
通常，BT切割坯料在相同頻率下比AT切割坯料厚，因此使用BT切割可以實(shí)現(xiàn)更高的頻率.AT切割和BT切割之間的一個(gè)主要差異是頻率穩(wěn)定性特性。另請參閱表1中兩個(gè)切口的溫度系數(shù)曲線。
3. 問：訂購水晶時(shí)需要提供哪些基本信息？
答：一般我們要求客戶提供諧振器標(biāo)稱頻率，切割角度類型（AT/BT），支架或封裝類型，電阻（ESR），頻率容差，頻率穩(wěn)定性，負(fù)載電容，工作溫度范圍，驅(qū)動(dòng)功率，老化，在下訂單時(shí)，客戶還可以指定其他特定規(guī)格或要求（如果有）。
答：有時(shí)，“參考”頻率可以參考標(biāo)稱（規(guī)格）頻率，如果客戶如此指定的話。頻率穩(wěn)定性通常以百萬分率（ppm）表示。石英晶振的頻率容差定義為在指定溫度下的標(biāo)稱（規(guī)格）頻率的最大允許頻率偏差（ppm），通常為+25°C（答：2°C）。
5. 問：什么是拉力？
答：晶體的拉動(dòng)能力是頻率變化的衡量標(biāo)準(zhǔn)，是負(fù)載電容的函數(shù)。電路設(shè)計(jì)人員可以通過改變或改變石英晶體的負(fù)載電容來實(shí)現(xiàn)工作頻率范圍。工作頻率范圍由晶體在負(fù)載電容的給定（變化）范圍內(nèi)的可拉性決定。
6. 問：當(dāng)晶體不在規(guī)范中規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作時(shí)，晶體的性能會(huì)發(fā)生什么變化？
答：晶體性能會(huì)受到影響。我們強(qiáng)烈建議不要這樣做。它可能導(dǎo)致晶體頻率漂移。更糟糕的情況是它可能導(dǎo)致客戶電路故障。
7. 問：什么是寄生頻率？
答：石英晶體可能以與其基本頻率和泛音頻率無關(guān)的頻率振動(dòng)。這種不需要的頻率被稱為雜散。通過改變晶體晶片尺寸，電極圖案設(shè)計(jì)和晶體晶片上金屬化的調(diào)整，可以在晶體設(shè)計(jì)和制造階段抑制寄生頻率的影響。
答：在許多情況下，過驅(qū)動(dòng)石英晶體諧振器可能導(dǎo)致其頻率和電阻變化到更高的值。這將意味著晶體電特性的變化。有時(shí)可能會(huì)發(fā)生活動(dòng)下降。由于太長時(shí)間的電源過驅(qū)動(dòng)，也可能導(dǎo)致晶片破裂。表2中描述了高驅(qū)動(dòng)功率下頻移的常見現(xiàn)象。
答：活性下降是晶體在其工作溫度范圍內(nèi)頻率或電阻不連續(xù)的癥狀。有時(shí)它也被稱為“非線性”。根據(jù)實(shí)際電路實(shí)現(xiàn)，不同的電路設(shè)計(jì)可以容忍不同水平的晶體活動(dòng)。驟降。
10. 問：什么是負(fù)載電容（CL）？
答：石英水晶振子通過其功能放置并工作在振蕩電路中，以產(chǎn)生所需的振蕩頻率。當(dāng)晶體位于振蕩電路中時(shí)，它會(huì)在晶體的兩個(gè)端子引線處看到“負(fù)載電容”。這種負(fù)載電容是出現(xiàn)在晶體上或呈現(xiàn)在晶體上的整個(gè)振蕩電路的等效電容效應(yīng)。
因此，晶體的標(biāo)稱規(guī)格頻率通常定義為FL，其代表給定電容值下的“負(fù)載諧振頻率”。該電容值是為了反映在晶體放置并在實(shí)際振蕩電路中工作時(shí)呈現(xiàn)給晶體的實(shí)際“負(fù)載電容”。具有零（0）負(fù)載電容數(shù)的晶體將其諧振頻率指定為Fr，串聯(lián)諧振頻率。
11. 問：什么是修剪靈敏度（T.S.）？
答：Trim靈敏度是晶體的增量頻率變化，用于負(fù)載電容的增量變化。它通常以ppm/pF表示。修剪靈敏度的典型數(shù)學(xué)近似顯示T.S.CL變化的變化：
T.S.=C1/[2（Co+CL）]
12. 問：寄生頻率會(huì)有什么影響？
答：當(dāng)寄生模式的信號電平變得與主模式一樣強(qiáng)時(shí)，Oscillator可以在寄生模式而不是主模式下運(yùn)行。這種現(xiàn)象稱為模式跳變。雜散模式通常定義為對主模式的電阻比或dB抑制。需要1.5或2.0的電阻比與主模式的電阻比以避免大多數(shù)振蕩器的模式跳變。這大約相當(dāng)于主模式下-3dB至-6dB的信號抑制。
13. 問：晶體單元的運(yùn)動(dòng)和分流電容是多少？
答：-電容電容（C1）：
它是位于理想晶體等效電路模型的運(yùn)動(dòng)（串聯(lián)）臂中的電容。
-分流電容（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。
答：有關(guān)AT-Cut的說明，請參閱常見問題解答第6號。條帶切割通常稱為具有AT切割角度的矩形水晶坯料。
答：Quartz是一種承載壓電特性的器件。以下簡要說明石英晶體的壓電特性：
如果壓電石英晶體具有鍍在相對面上的電極，并且如果在這些電極之間施加電勢，則力將施加在晶體內(nèi)的束縛電荷上。如果晶振安裝正確，晶體內(nèi)會(huì)發(fā)生變形，并形成一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)，當(dāng)正確激勵(lì)時(shí)，它會(huì)以共振頻率振動(dòng)。
16. 問：“晶體”和“條形諧振器”之間有什么區(qū)別？
答：條形諧振器是一種晶體，其中使用和安裝了AT條帶切割毛坯。條形諧振器的電氣特性比使用圓形毛坯的晶體更復(fù)雜。設(shè)計(jì)中需要更多的技巧和注意事項(xiàng)。條形諧振器以實(shí)現(xiàn)所需的電氣特性。
金洛鑫電子也是國內(nèi)名列前茅的晶振廠家，從事石英晶體的設(shè)計(jì)，開發(fā)，生產(chǎn)和銷售事業(yè)，主要做32.768K，49U，49S，陶瓷晶振，石英諧振器，圓柱晶振，貼片晶振等頻率控制元器件。十幾年前，憑借專業(yè)的知識和技術(shù)，為許多企業(yè)和工廠解決頻率元件難題，并提供合適的方案，是一家合格的石英水晶組件合作商。
正在載入評論數(shù)據(jù)...
相關(guān)資訊
- [2026-02-03]Skyworks攜手LoRa解鎖物聯(lián)網(wǎng)的無...
- [2025-11-11]Skyworks與Wolfspeed攜手電亮電...
- [2025-11-06]Microchip助力Nodable開啟車輛平...
- [2025-09-25]500萬歐元背后是京瓷與TactoTek...
- [2025-09-22]BomarCrystal宣布通過與新合作伙...
- [2025-09-10]Abracon宣布與u-blox@建立新的戰(zhàn)...
- [2025-08-27]創(chuàng)新的DSPLL和MultiSynth時(shí)鐘架...
- [2025-08-27]Skyworks思佳訊晶振時(shí)序集成電路...
業(yè)務(wù)經(jīng)理
客服經(jīng)理
