晶振知识讲座

合集下载

晶振基础知识ppt课件(共19张PPT)

晶振基础知识ppt课件(共19张PPT)
微调工序:根据用户要求的CL,使FL->+-30ppm内(在电极上继续镀银,减小频率) 。
在并联共振线路中的振荡频率,有99.5%的频率决定在晶体,外部的组件约只占0.5%,所以外部组件C1、C2和布线主要在 决定于启动与可信赖程度。典型的初始误差为±1%,温度变化(-30到100度〕为±0.005%,组件老化约为±0.005% CL: 负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。如 果负载电容太大,振荡器就会因为在工作频率的回授增益太低而不会启动,这是因为负载电容阻抗的关系,大的 负载电容会产生较长的启动稳定时间。但是若负载电容太小,会出现不是不起振〔因为整个回路相位偏移不够〕 就是振在第3、5、7泛音〔overtone〕频率。电容的误差是需要考量的,一般而言陶瓷电容的误差在±10%,可以 满足一般应用需要。所以若要有一个可靠且快速起振的振荡器,在没有导致工作在泛音频率下,负载电容应越小 越好。 Crystal常用CL SPEC:
式中,T为任意温度,T0参照温度,f0为参照温度时的频率,a0、b0、c0为参照温度时的频率温度系数。
并联电路:
(a)串联共振振荡器 (b)并联共振振荡器
1):如何选择晶体? 对于一个高可靠性的系统设计,晶体的选择非常重要,尤其设计带有睡眠唤醒(往往用低电压以求低功耗)的系统。这是因为低 供电电压使提供给晶体的激励功率减少,造成晶体起振很慢或根本就不能起振。这一现象在上电复位时并不特别明显,原因时 上电时电路有足够的扰动,很容易建立振荡。在睡眠唤醒时,电路的扰动要比上电时小得多,起振变得很不容易。在振荡回路 中,晶体既不能过激励(容易振到高次谐波上)也不能欠激励(不容易起振)。晶体的选择至少必须考虑:谐振频点,负载电容, 激励功率,温度特性,长期稳定性。 2):晶振驱动 电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升。可用一台示波器检 测OSC输出脚,如果检测一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要,则晶振未被过分驱动;相反, 如果正弦波形的波峰,波谷两端被削平,而使波形成为方形,则晶振被过分驱动。这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动 。判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻,从0开始慢慢调高,一直到正弦波不再被削平为止。通 过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。

晶体振荡器电路原理PPT课件

晶体振荡器电路原理PPT课件

4.4.3 外部电阻RExt计算
这个电阻的作用是限制晶振的驱动级别,并且它与CL2组成 一个低通滤波器,以确保振荡器的起振点在基频上,而不是 在其他高次谐波频率点上(避免3次,5次,7次谐波频率)。 如果晶振的功耗超过晶振所能承受的功耗值,外部电阻RExt 是必需的,用以避免晶振被过分驱动。如果晶振的功耗小于 晶振制造商的给定值,就不推荐使用RExt了,它的值可以是 0Ω。
晶体振荡电路原理
前言
大家都熟悉基于Pierce(皮尔斯)栅拓扑结构的振荡器,但很少 有人真正了解它是如何工作的。 本文着重介绍了Pierce振荡器的基本知识,并提供一定理论算 法来确定不同的外部器件的具体参数。
目录
1 石英晶振的特性及模型 2 振荡器原理 3 Pierce振荡器 4 Pierce振荡器设计
使用表达式(2)、(3)和(4),我们可以计算出该晶振的Fs、Fa 及FP:
Fs = 7988768Hz,Fa = 8008102Hz
如果该晶振的CL为10pF,则其振荡频率为: FP = 7995695Hz。
要使其达到准确的标称振荡频率8MHz,CL应该为4.02pF
2. 振荡器原理
振荡器由一个放大器和反馈网络组成,反馈网络起到频率选择的作 用。图3通过一个框图来说明振荡器的基本原理。
–其中IQRMS是交流电流的均方根有效值。 –这个电流可以通过使用小电容(<1pF)分布的示波器探头在放
大器的输入端,测量电压变化得到。相对于流经CL1的电流, 放大器的输入电流可以忽略不计;因此可以假定经过晶振的 电流等于流经CL1的电流。这样在这个点上,电压的均方根 有效值与电流的均方根有效值有如下关系:
图5 反向器工作示意图
RF的典型值于下面给出。

《晶振知识培训》课件

《晶振知识培训》课件

智能穿戴
总结词
晶振在智能穿戴设备中的应用主要涉及健康监测、运动跟踪等功能。
详细描述
智能手环、智能手表等智能穿戴设备需要实时监测和记录用户的健康状况和运动数据。晶振为这些设 备提供稳定的计时基准,确保计步、心率监测等功能的准确性和实时性。同时,晶振也用于智能穿戴 设备的控制电路中,实现各种操作和功能切换。
总结词
激励电流过大可能导致晶振损坏,表现为晶体失效或 性能下降。
详细描述
激励电流过大可能是由于电源电压过高、电路元件损坏 或电路设计不合理所引起的。解决此问题的方法是检查 电源电压是否在规定范围内,检查电路元件是否完好并 正确使用,同时根据需要调整激励电流的大小。
工作温度范围不达标
总结词
工作温度范围不达标可能导致晶振性能不稳定,表现为频率偏移或输出信号幅度 减小。
《晶振知识培训》课 件
• 晶振概述 • 晶振的参数与性能指标 • 晶振的应用领域 • 晶振的选用与替换 • 晶振的常见问题与解决方案
目录
Part
01
晶振概述
晶振的定义与特性
总结词
晶振是一种利用晶体物理特性制作的电子元件,具有高精度、高稳定性的特点。
详细描述
晶振是晶体振荡器的简称,它利用某些晶体(如石英晶体)的压电效应,将电能 转换为机械振动,从而产生稳定的频率信号。由于晶体的物理特性,晶振能够产 生高精度、高稳定性的频率信号,广泛应用于各种电子设备中。
Part
02
晶振的参数与性能指标
频率与精度
频率
晶振的输出频率,通常以兆赫兹 (MHz)或千兆赫兹(GHz)为 单位。
精度
晶振的频率精度,通常以百万分 之一(ppm)为单位,表示频率 误差。

《晶振知识培训》课件

《晶振知识培训》课件
形状等
晶振的稳定性和精度取决于 晶体的制造工艺和材料选择
晶振的分类
按照频率分类: 低频晶振、高频 晶振、超高频晶 振
按照材料分类: 石英晶振、陶瓷 晶振、硅晶振
按照封装分类: 贴片晶振、插件 晶振
按照功能分类: 普通晶振、温度 补偿晶振、压控 晶振、温补晶振 、压控温补晶振
晶振的应用
电子设备:作为时钟源,提供精确的时钟信号 通信设备:作为频率基准,保证信号传输的稳定性 医疗设备:用于心电图、脑电图等医疗设备的信号采集和处理 航空航天:用于卫星导航、雷达等设备的信号处理和传输
YOUR LOGO
晶振知识培训
汇报人:
,
汇报时间:20X-XX-XX
添加目录标题
晶振的基本概念
晶振的主要参数
晶振的选型与使 用
晶振的发展趋势 与未来展望
单击添加章节标题
晶振的基本概念
晶振的定义
晶振是一种电子元件, 用于产生稳定的频率 信号
晶振的工作原理是利 用石英晶体的压电效 应和逆压电效应
晶振的主要参数
频率
晶振频率:晶振工作的基本频率, 单位为Hz
频率精度:晶振频率的精度,单 位为ppm(百万分之一)
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
频率稳定性:晶振频率的稳定性, 单位为ppm(百万分之一)
频率温度系数:晶振频率随温度 变化的特性,单位为ppm/℃(百 万分之一/摄氏度)
精度
晶振的精度是指晶振的频率误差,通常用ppm(百万分之一)表示 晶振的精度越高,其频率误差越小,性能越稳定 晶振的精度与晶振的制造工艺、材料、设计等因素有关 晶振的精度选择应根据实际应用需求进行,过高的精度可能会增加成本和功耗

杰科星关于晶振常识讲说稿

杰科星关于晶振常识讲说稿

压电石英晶体常识自1880年法国科学家居里兄弟发现压电效应后,不久相继发现了一些物质具有这一特性。

SiO 2就是其中之一。

SiO 2不仅具有压电效应,而且也具有逆压电效应,它的熔点量1750℃、密度:2.65g/cm 3,莫氏硬度7级天然的SiO 2(以下称石英)纯度很高可做电子产品的产量有限。

大多杂质太多,不能满足电子产品的需求。

人们开始用水热温差法来生长理想的石英(SiO 2)。

在大气压力下,当温度低于5730C 时形成的SiO 2叫做α石英。

高于573O C 时形成的(SiO 2)石英叫做β石英,高于870 OC 时叫做磷石英,高于1470 O C 时叫做方石英(SiO 2)。

通常具有压电和逆压电效应的α、β石英(SiO 2),广泛应用的是α石英(SiO 2)。

α石英是三角晶系(六角晶胞)结构,有六个R 面,六个r 面,六个S 面,六个m 面,共30个面。

有三个坐标轴X 、Y 、Z,三轴各向异性。

X ——电轴 Y ——机械轴 Z ——光轴压电效应——当给石英晶体X 轴向施以机械力(拉力或压力),在此方向上将产生电荷的效应。

逆压电效应——当给石英晶体施加一个电场,在X 轴向上产生一个机械的正弦振荡。

不同的切型将产生不同的振动方式,不同的振动方式产生不同的振荡频率。

切型是由IRE 标准规定定向切割的,如伸缩(长度、宽度)振动X 切,标准符号(xyt )50,50KHZ 以下。

弯曲(宽度、厚度)NT 切 1.6~100 kHz 频率范围面切变 CT 、DT 切 400~500 kHz 和130~600 kHz 频率范围 厚度切变 AT 、BT 切 800 kHz ~350 MHz 的的频率范围不同的切型又有不同的切角,不同的切角又产生不同的环境温度下对应于不同的频率变化。

如AT 切yxl350的频率温度曲线是三次曲线。

温度频率的特性方程:30020000)()()(T T C T T b T T a f-+-+-=∆f f∆由此可见石英晶体又是一个敏感元件,通常它的温度频率稳定度大约是n ×10-5量级,稳频效应远优于RC 和LC 振荡器。

晶振基础知识介绍

晶振基础知识介绍

晶振基础知识介绍晶振:即所谓石英晶体谐振器(无源)和石英晶体振荡器(有源)的统称。

无源和有源的区别:无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。

无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振是一个完整的谐振振荡器。

石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。

石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。

振荡器直接应用于电路中,谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。

振荡器比谐振器多了一个重要技术参数:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻要求。

RR的大小直接影响电路的性能,因此这是各商家竞争的一个重要参数。

晶振的原理:压电效应(物理特性):在水晶片上施以机械应力时,,会产生电荷的偏移,即为压电效应。

逆压电效应:相对在水晶片上印加电场会造成水晶片的变形即产生逆压电效应,利用这种特性产生机械振荡,变换成电气信号。

晶振的作用:一、为频率合成电路提供基准时钟,产生原始的时钟频率。

二、为电路产生震荡电流,发出时钟信号晶振的分类:一、按材质封装(1).金属封装-SEAMTYPE (2).陶瓷封装-GLASSTYPE二、贴装方式(1).直插封装-DIP (2).贴片封装-SMD三、按产品类型(1).crystal resonator—晶体谐振器(无源晶体)(2).crystal oscillator—晶体振荡器(有源晶振)---SPXO 普通有源晶体振荡器---VCXO电压控制晶体振荡器---TCXO 温度补偿晶体振荡器---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(3).crystal filter—晶体滤波器(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子部分 KDS晶振图例:DT-14/DT-26/DT-38 DMX-26S DSX220G DSO321SR/221SR HC-49S/AT-49DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840GDSA/B321SDA晶振的名词术语:SMT :Surface Mount Technology 表面贴装技术SMD :Surface Mount Device 表面贴装元件OSC :Oscillator Crystal 晶体振荡器TCXO :Temperature Compensate X‘tal Oscillator 温度补偿晶体振荡器VC-TCXO :Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator 压控温度补偿晶体振动器 VCXO :Voltage Control Oscillator 压控晶体振动器 DST410S/310S/210A DSX320G DSA/B321SCL HC-49SMD/SMD-49晶振的重要参数:1、标称频率F:晶体元件规范(或合同)指定的频率。

晶振基础知识

晶振基础知识

4.晶振的应用 并联电路:
(a)串联共振振荡器 (b)并联共振振荡器 1):如何选择晶体? 对于一个高可靠性的系统设计,晶体的选择非常重要,尤其设计带有睡眠唤醒(往往用低电压以求低功 耗)的系统。这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少,造成晶体起振很慢或根本就不能起振 。这一现象在上电复位时并不特别明显,原因时上电时电路有足够的扰动,很容易建立振荡。在睡眠 唤醒时,电路的扰动要比上电时小得多,起振变得很不容易。在振荡回路中,晶体既不能过激励(容易 振到高次谐波上)也不能欠激励(不容易起振)。晶体的选择至少必须考虑:谐振频点,负载电容,激励 功率,温度特性,长期稳定性。 2):晶振驱动 电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的 上升。可用一台示波器检测OSC输出脚,如果检测一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值 都符合时钟输入需要,则晶振未被过分驱动;相反,如果正弦波形的波峰,波谷两端被削平,而使波 形成为方形,则晶振被过分驱动。这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。判断电阻RS值大小的 最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻,从0开始慢慢调高,一直到正弦波不再被削平为止。 通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。
3).如何选择电容C1,C2? (1):因为每一种晶振都有各自的特性,所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。 (2): 在许可范围内,C1,C2值越低越好。应该试用电容将他的振荡频率调到IC所需要的频率,越准确越好, C值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增加起振时间。 (3):应使C2值大于C1值,这样可使上电时,加快晶振起振。
2.晶振的基本原理
2.1. 晶振的原理
石英晶体之所以可以作为谐振器,是由于它具有正(机械能→电能)、反(电能→机械能)压电效应。沿 石英晶片的电轴或机械轴施加压力,则在晶片的电轴两面三刀个表面产生正、负电荷,呈现出电压,其 大小与所加力产生的形变成正比;若施加张力,则产生反向电压,这种现象称为正电效应。当沿石英晶 片的电轴方向加电场,则晶片在电轴和机械轴方向将延伸或压缩,发生形变,这种现象称为反压电效应。 因此,在晶体两面三刀端加上交流电压时,晶片会随电压的变化产生机械振动,机械振动又会在晶片内 表面产生交变电荷。由于晶体是有弹性的固体,对于某一振动方式,有一个固有的机械谐振频率。当外 加交流电压等于晶片的固有机械谐振频率时,晶片的机械振动幅度最大,流过晶片的电流最大,产生了 共振现象。石英晶片的共振具有多谐性,即除可以基频共振外,还可以谐频共振,通常把利用晶片的基 频共振的谐振器,利用晶片谐频共振的谐振器称为泛音谐振器,一般能利用的是3、5、7之类的奇次泛音。 晶片的振动频率与厚度成反比,工作频率越高,要求晶片越薄(尺寸越大,频率越低),,这样的晶片 其机械强度就越差,加工越困难,而且容易振碎,因此在工作频率较高时常采用泛音晶体。一般地,在 工作频率小于20MHZ时采用基频晶体,在工作频率大于20MHZ时采用泛音晶体。

晶振基础知识word版

晶振基础知识word版

1、晶体元件参数1. 1等效电路作为一个电气元件,晶体是 由一选泄的晶片,连同在石英上 形成电场能够导电的电极及防护 壳罩和内部支架装這所组成。

晶体谐振器的等效电路图见 图1。

等效电路由动态参数L l . C 1. R l 和并电容C 。

组成。

这些参数之间都是有联系的,一个参数 变化时可能会引起其他参数变化。

而这些等效电路的参数值跟晶体的切型、振动模式、工作 频率及制造商实施的具体设计方案关系极大。

下面的两个等式是工程上常用的近似式:角频率 ω=l∕λ∕L 1C 1 品质因数Q= 3 L ι∕Rι其中LI 为等效动电感,单位mHCI 为等效电容,也叫动态电容,单位fF RI 为等效电阻,一般叫谐振电阻,单位Q图2、图3、图4给岀了各种频率范围和各种切型实现参数L 1. C 1. R I 的范囤。

对谐振电阻来说,供应商对同一型号的任何一批中可以有3: 1的差别,批和批之间的差别 可能会更大。

对于一给左的频率,采用的晶体盒越小,则R :和L :的平均值可能越髙。

图1 简化了的石英鴿体元件等效电路图2常用切型晶体的电感范用1. 2晶体元件的频率,晶体元件的频率通常与晶体盒尺寸和振动模式有关。

一般晶体尺寸越小可获得的最低频率越高。

晶体盒的尺寸确左了所容纳的振子的最大尺寸,在选择产品时应充分考虑可实现的可能性,超出这个可能范圉,成本会急剧增加或成为不可能,当频率接近晶体盒下限时,应与供应商沟通。

下表是不同晶体盒可实现的频率范围。

图4充有一个大气压力气体(90%氮.10%M)气密晶体元件的频率、切型和晶体盒型号振动模式频段(MHZ)HC-49UAT基频 1. 8432-30 BT基频20-40 AT三次泛音20-85 AT五次泛音50-180HC-49SAT基频 3. 579-30 AT三次泛音20-65 AT五次泛音50-150SMD7 × 5AT基频6-40 AT三次泛音33-100 AT五次泛音50-180SMD6×3. 5AT基频8-40 AT三次泛音35-100 AT五次泛音50-180SMD5 X3.2AT基频12-45 AT三次泛音35-100 AT五次泛音60-1801.3频差规左工作温度范I丙及频率允许偏差。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• VCXO………Voltage Controlled Crystal Oscillator压控晶体振荡器
• OCXO………Oven Controlled Crystal Oscillator恒温晶体振荡器
• TCXO………Temperature Compensated Crystal Oscillator
90o
60o 30o AT
FC IT
z
0
-30o
LC
SC
SBTC
BT
-60o
-90o 0o
10o
20o
30o
The AT, FC, IT, SC, BT, and SBTC-cuts 是零温度 系数切型中的几种。 LC 是用于石英温度计的一种
y 线性温度系数切型
x
Y-cut: +90 ppm/0C (厚度切割模式)
温度补偿晶体振荡器
• TCVCXO..…Temperature Compensated/Voltage Controlled
Crystal Oscillator温度补偿/压控晶体振荡器
• OCVCXO.….Oven Controlled/Voltage Controlled Crystal Oscillator
石英晶体谐振器的优点
1、稳定性好,变化小; 2、准确性好,精度高; 3、低功耗,激励功率小; 4、固定性(非可调式)。
石英晶体谐振器的构造
Two-point Mount Package
Three- and Four-point Mount Package
Quartz blank
Cover
Seal
xl
X-cut: -20 ppm/0C
(延长模式)
AT-cut频率温度特性与切割角度的关系
f f (ppm)
25
AT-cut Z
35¼ o
49o BT-cut
20
R
r
8’
m
R
15
7’
R
m
Y
r
R -1’
10
6’
5’ 5
0’
Z
Y-bar quartz
1’
4’
2’
0
3’
3’
-5
2’
4’
-10
1’
5’
-15
0’
= 35o 20’ + , = 0
-1’
for 5th overtone AT-cut
6’
-20
= 35o 12.5’+ , = 0 for fundamental mode plano-plano AT-cut
7’
-25
8’
-45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
污染控制
在制造过程中,污染必须得到控制,否则会带来以下不良后果:
● 稳定性 - 老化 - 滞后 - 噪音 - 非线性和阻抗异常 - 频率突变
● 生产制造 ● 可靠性
晶片周围污染
晶片周围环境和封装过程对谐振器的稳定性有重要影 响。 • 单层能吸附的污染物质在~ 1015 微粒/cm2 之内(光滑 表面) • 10-7托的真空度可含 ~109 气态微粒/cm3
Pins
Electrodes
Bonding area
Mounting clips
Base
Quartz blank Bonding area Cover
Mounting clips
Seal Base
Pins
Top view of cover
等效电路
Spring
C
Mass
L
Dashpot
R
缓冲
石英晶体振荡模式、切角、频率范围、厚度或长度 及曲率系数
因此: 在 1 cm3 的空间内吸附的污染物质是在10-7托的真空
度内所含气态微粒的106 倍。这些吸附物质将会导致老 化、滞后、噪音等现象。
3、石英晶体振荡器
内含IC,外加电压就可以振荡
石英晶体振荡器内部结构
调整电压
晶体谐振器
放大器
输出频率
振荡
• 在某一振荡的频率下其闭环相移 = 2n.
• 当有激励时,最初仅产生噪声信号。噪声中只
Voltage Tune
Output
-450C
f f +10 ppm
250C
+1000C
T
• Crystal Oscillator (XO)
Temperature Sensor
Compensation Network or Computer
-450C
-10 ppm
f f
+1 ppm
XO
• Temperature Compensated (TCXO)
在整个温度范围内,晶振的频率稳定度取决于其内部所用晶体的性能,频率稳定度在 10-5量级,一般用于普通场所作为本振源或中间信号,是晶振中最廉价的产品。
• TCXO, temperature compensated crystal oscillator, 温度补偿型.
它是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿措施,以达到在宽温度范围内满足 稳定度要求的晶体振荡器。一般模拟式温补晶振采用热敏补偿网络,补偿后频率稳定度在107~10-6量级。由于其具有良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应 性较强等多方面优点,因而获行了广泛应用。
fa
fs
fs 2r
Q 1 2πfSR1C1
τ1R 1C 110 1s 4
d 360Q
df π fs
L1n
n3L11 r'3
R1n
n3R11 r'
fs
1

1 L1C1
ω
L1
1
ω C1
R1
C1n
r'C11 n3
2r
π
n
2
2k
参数解释
n: 泛音次数
C0: 静态电容
C1: 动态电容
C1n: C1 of n-th 泛音
可变电容 CL
的补偿电压
TCXO补偿 后的频率
MCXO - TCXO 比较
参数
切型, 泛音 切型角度公差 白片 电镀后频率公差 活性 滞后作用 (-550C to +850C) 年老化率
MCXO
SC-cut, 3rd Loose Loose Low
10-9 to 10-8 10-8 to 10-7
恒温/压控晶体振荡器
• MCXO………Microcomputer Compensated Crystal Oscillator
微机补偿晶体振荡器
• RbXO……….Rubidium-Crystal Oscillator铷晶体振荡器
晶体振荡器的种类
根据晶体的温度频率特性,将晶体分为三类:
• XO, crystal oscillator, 不含温度频率特性.
石英晶体谐振器等效电路
Symbol for crystal unit
CL
C0
CL
C1
L1
R1
{ 1. Voltage control (VCXO) 2. Temperature compensation (TCXO)
石英晶体谐振器等效电路
fs
1

1 L1C1
等效电路参数间关系
C0
ε
A t
r C0 C1
石英是什么
石英是拥有以下特性的唯一材料:
• 具有压电效应 • 存在零温度系数的切型 • 存在压力补偿的切型 • 低损耗(高Q) • 容易加工;在正常条件下,除了氟化物腐蚀剂,对所有物质存 在低溶性;硬而不脆。
• 自然界含量丰富;易于低成本大量生长,生成晶体有比较高的 纯度。
石英的压电效应
Temperature (oC)
SC and AT-cuts的比较
•SC-cut 的优势 • 瞬时温度补偿---能适应快速温度变化 • 能做成高稳定的OCXO and MCXO---静态和动态频率温度特性好 • 稳定性高 • 驱动电平低 • 平面压力补偿---边缘压力和弯曲引起的f 较小 • 对辐射的敏感度低 • 较高的电容比 ---振荡器阻抗变化引起的 f 较小 • 电极形状的敏感度低
清洗
蚀刻 (化学试剂)
倒角
角度 确认
X射线 测角度
电镀
支架 准备
安放
点胶
检查
清洗
测试 成品
封口
频率 检查
微调
烘焙
最终 清洗
用X-ray 测晶片方向
Shielding
Monochromator crystal
检测器
S
Copper target X-ray source
X-ray 柱
被测晶片 测角器
Double-crystal x-ray diffraction(衍射 )system
: 角频率 = 2f
: 阻抗相位角
k: 压电耦合因数=8.8% for AT-cut, 4.99% for
SC
石英晶体谐振器阻抗频率特性
Reactance
+
振荡器通常工作区
谐振, fr
0
反共振, fa Frequency
-
1 2 fC 0
晶体谐振器制作工艺
设计
石英 生长
清洗
切割
叠片
车圆
厚度 分类
Oven
Oven control
相关文档
最新文档