億金電子有限公司

聯(lián)系我們：電話: 0755-27876565手機(jī): 189 2460 0166Q Q: 857950243立即咨詢郵箱: yijindz@163.com
首頁晶振行業(yè)動(dòng)態(tài) 從石英晶體的材料到驅(qū)動(dòng)功率再到振動(dòng)模式作何解釋

從石英晶體的材料到驅(qū)動(dòng)功率再到振動(dòng)模式作何解釋

來源：http://m.review-result.com 作者：億金電子 2019年07月19
           使用石英為震蕩源的產(chǎn)品主要有石英晶體諧振器、石英晶體振蕩器.主要特點(diǎn)具有高穩(wěn)定性(年老化率小于+/-3PPM)、高Q(質(zhì)量因子)值、低功耗、小體積、易于使用.一般石英晶體諧振器的頻率可從數(shù)百赫茲至幾百兆赫茲.
           晶振主要應(yīng)用于通訊、航空航天、家用電器、數(shù)字電視、影音播放、鐘表,計(jì)算機(jī)業(yè)的微處理機(jī)、微電腦、終端機(jī),量測設(shè)備、自動(dòng)控制、電話、導(dǎo)航等領(lǐng)域.下面從石英晶體的材料到驅(qū)動(dòng)功率再到振動(dòng)模式為大家作一個(gè)全面的分析,有助于廣大用戶更好的使用晶振產(chǎn)品.
          振動(dòng)模式
          同是AT切的晶體芯片,在振動(dòng)模式上又有基頻(FUND),三次泛音,五次泛音等之分.小型SMD石英晶體諧振器而言,5次泛音很少,3次泛音一般在40M以上時(shí)才會(huì)少量生產(chǎn).同一頻率的石英貼片晶振,3次泛音的厚度是基頻的3倍,例如鴻星晶振的48MHz三次泛音的厚度約為0.104mm(與16MHz基本波的厚度相同),48MHz基本波晶振的厚度約為0.034mm.在設(shè)計(jì)芯片厚度時(shí),AT切的芯片的厚度與頻率,及振動(dòng)模式有關(guān),而與芯片的尺寸大小無關(guān).做成成品后的AT切基頻石英晶振,AT切3泛音晶體與BT切晶體可以通過觀察其C0/C1值,TS值,電阻值及TC特性來區(qū)分.
         石英芯片
         石英芯片主要有方片(9.9*9.9),圓片(φ8.70-φ5.50),目前應(yīng)用最廣泛的是條片,條片的主要尺寸有：
芯片尺寸 Hosonic晶振規(guī)格 芯片尺寸 Hosonic晶振規(guī)格 芯片尺寸 Hosonic晶振規(guī)格
8.00*2.00 49S/49SM/49SSM 3.50*1.80 5S/5F/5032/OSC 1.60*1.00 2SB
5.00*2.50 8FA/7SB/7050/OSC 2.80*1.20 4SB 1.40*0.90 1AB
4.00*1.80 6SB、6FA/B 2.00*1.20 3SB    
         石英芯片按是否修邊可分為平片、修邊片(凸片).低頻片一般要導(dǎo)邊(修邊),主要是降低電阻(ESR)；按是否拋光可分為非拋光片、拋光片(一般80.000 MHz以上進(jìn)行拋光,降低芯片電阻). 石英芯片的基本加工工序主要有：切割、研磨、腐蝕、清洗.每一個(gè)工序跟頻率都有一定的相關(guān)性 .
           切割：用不同角度對(duì)石英晶棒進(jìn)行切割,可獲得不同壓電特性、彈性特性和強(qiáng)度特性之石英芯片其電特性也各異,用它來制造的諧振器的性能也不一樣,通常我們把石英芯片對(duì)晶棒坐標(biāo)軸某種方位(角度)的切割稱為石英芯片的切型.
         各種切型中目前較被廣泛應(yīng)用之切型為AT、BT、DT.其他切型還有 CT、GT、NT、ET、FC、SC、LC等,石英產(chǎn)品一般是AT切,BT切產(chǎn)品一般出現(xiàn)在頻率30M以上的產(chǎn)品中.
石英材料(水晶)
         石英產(chǎn)品主要是利用石英材料(水晶)的壓電效應(yīng)制成的電子原件和器件,壓電效應(yīng)是一種機(jī)電能量互換的現(xiàn)象,壓電效應(yīng)分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng),正壓電效應(yīng)是以機(jī)械應(yīng)力及應(yīng)變(形變)作用而使物體產(chǎn)生電荷或電壓輸出.逆壓電效應(yīng)是以電能輸入使之產(chǎn)生機(jī)械能或位移(形變)的輸出.如果把交變電壓施加到石英芯片兩個(gè)電極之間,當(dāng)交變電壓的頻率與石英芯片固有頻率一致時(shí),通過逆壓電效應(yīng),芯片便產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),同時(shí)又通過正壓電效應(yīng)而輸出電信號(hào).石英材料的壓電效應(yīng)是有方向性的,只有在電軸方向才具有壓電效應(yīng).石英有天然石英和人造石英.天然石英和人造石英均為多面體形狀.目前電子元器件使用的主要是人造石英材料.主要成分為氧化硅之結(jié)晶體SiO2.
          驅(qū)動(dòng)功率(Drive Level)
          激勵(lì)功率的大小直接影響石英晶體諧振器的性能,所以電路設(shè)計(jì)者一定要嚴(yán)格控制石英諧振器在規(guī)定的激勵(lì)功率下工作,以便充分發(fā)揮石英諧振器的特性激勵(lì)功率一般以微瓦為單位micro Watt,近幾年石英晶體生產(chǎn)技術(shù)大幅提升加上產(chǎn)小型化與低功耗需求的提升已不需要提供過高的驅(qū)動(dòng)功率.
          功率偏小對(duì)于長期穩(wěn)定有利,功率稍大對(duì)于短期溫度有利.
          激勵(lì)功率太大:
           石英片振動(dòng)強(qiáng),振動(dòng)區(qū)域溫度升高,石英片內(nèi)產(chǎn)生溫度梯度,會(huì)使頻率穩(wěn)定度降低；功率過大時(shí)由于機(jī)械形變超過彈性限度而引起永久性的晶格位移,使頻率產(chǎn)生永久性的變化,甚至有時(shí)會(huì)把石英片振壞；功率過大會(huì)使等效電阻增加(一般阻抗10~100奧姆),電極與接著材料的接口惡化,Q值下降,電阻溫度特性和頻率溫度特性變得不規(guī)則；激勵(lì)功率過大容易激起寄生振蕩,同時(shí)還會(huì)使老化變大.
激勵(lì)功率太低:
          會(huì)使信號(hào)雜音比變小而影響短期穩(wěn)定度,石英晶體諧振器不易起振,影響工作的穩(wěn)定和可靠性,所以使用者應(yīng)根據(jù)不同的要求嚴(yán)格控制激勵(lì)功率；更不能為了增大輸出而隨意提高激勵(lì)功率.
正在載入評(píng)論數(shù)據(jù)...

發(fā)表評(píng)論:

姓名：
郵箱：
正文：

歡迎參與討論，請(qǐng)?jiān)谶@里發(fā)表您的看法、交流您的觀點(diǎn)。

誠征下列地區(qū) 晶振 | 石英晶振 | 圓柱晶振 | 貼片晶振 | 陶瓷晶振 | 石英晶體諧振器 | 頻率元件 的合作伙伴：
深圳市 廣州市 北京 上海 東莞 佛山 中山 順德 珠海 杭州 溫州 武漢 長沙 南京 大連 長春 西安 鄭州 澳門 沈陽 南寧 昆明 濟(jì)南 重慶 成都
kf
kf
close
kf 億金微信號(hào)