晶体谐振器X53T[1]
晶体谐振器
晶体谐振器以下是用于石英晶体谐振器方面的专业术语:水晶切：沿晶棒的晶轴切割晶元的方向。
晶元: 在考虑其几何形状，尺寸和方向等因素的基础上，沿晶棒的晶轴切割的一种压电材料电极：连接晶元表面的一种电子传导薄膜，既用与晶元之间的导电部分。
水晶栏：它保护晶体振荡器和装裱系统。
晶体单元等效电路：拥有与紧靠谐振的单元相同阻抗的电路。
负载电容：与晶体相结合的有效电容，它可以决定负载谐振频率。
标称频率：被指定为晶体频率特性的值。
共振频率：晶体单独时或晶体处于某特定条件下时，即其电阻抗被抵抗时两者频率的较小的值。
负载谐振：在特定条件下即相连接的电阻抗具有抵抗时，晶体与串联或并联电容时的任一频率。
此频率为当负载电容串联时，那个较小值。
谐振阻抗（等效电阻）：在共振频率下晶体本身的阻抗。
负载共振阻抗：在负载频率下，与固定的外部电容相串联时的晶体的阻抗。
动态感应系数：在等效电路中运动（串联）臂的感应系数。
动态电容：在等效电路中运动（串联）臂的电容。
静电容：在电极之间的静电容，及装裱系统中的偏离电容。
电容率：指静电容与动态电容的比值。
泛音顺序：指定给振动的连续泛音的顺序，振动模式是由基本要素相关的整体数量构成的统一体。
多余反应：晶体本身所具有的频率反应，但并不是主要的和所需要反应。
频率偏差：在特定温度下（通常为25℃），与标称频率之间的可允许的差值。
工作范围温度：在指定的温度范围内，晶体可以正常运行。
储存温度范围：当晶体不工作时，其标准特性仍可维持的一个温度范围。
激励功率：当晶体处于工作状态下的电压和电流的值。
老化率：处于所有参数（如谐振频率）和时间之间存在的关系。
绝缘电阻：石墨之间或石墨与容器之间的电阻。
Q值：在一个由负载，电容和电阻组成的共振电路中，显示电路中电流和电压频率之间关系的共振曲线敏锐度数值。
频率稳定性：在操作温度，操作电压和输出负载范围内，实际频率和标称频率之间的差值。
一、电气性能1. 驱动电平过强的驱动电平可以引起晶体性能退化或损害。
晶体谐振器工作原理
晶体谐振器工作原理
晶体谐振器是一种基于谐振原理的振荡器，用于在特定频率下产生稳定而准确的电信号。
其工作原理可以归纳为以下几个步骤：
1.晶体振荡器由一个谐振回路和一个放大器组成。
谐振回路由
晶体谐振器和电容器组成，晶体谐振器是核心元件。
2.晶体谐振器通常由一块振动性能极好的晶体材料（例如石英
晶体）制成，其表面被电极电极化。
3.当外部电压施加到晶体上时，晶体会产生压电效应，即会在
表面产生机械应力。
4.由于晶体的机械应力与表面的压电电压之间存在着正比关系，所以晶体会产生机械振动。
5.这种机械振动会导致晶体在特定频率下发生形态变化，称为
谐振频率。
6.谐振频率与晶体表面大小和形状、晶体材料的性质密切相关，因此谐振频率是可以调节的。
7.当晶体处于谐振频率处时，机械振动会引起电荷在晶体内部
的积聚和分离，形成谐振电压。
8.这种谐振电压随后会被放大器放大，形成稳定而准确的电信
号输出。
9.输出的电信号频率与晶体谐振频率高度一致，因此晶体谐振
器可以用于准确测量频率或者产生稳定的频率信号。
总的来说，晶体谐振器基于晶体的压电效应和谐振频率的产生，利用其稳定而准确的特性，实现电信号的产生和测量。
晶体振荡器和谐振器的区别 555压控振荡器电路图
晶体振荡器和谐振器的区别555压控振荡器电路图
晶体振荡器和谐振器的区别
石英晶振就是用石英材料做成的石英晶体谐振器，起产生频率的作用，具有稳定，抗干扰性能良好的，广泛应用于各种电子产品中。
石英晶振是晶振中的一种，晶振正确的分类方法是石英晶振和陶瓷晶振，不难看出石英和陶瓷皆是对晶振材质的称呼。
石英晶振是一种用于稳定频率和选择频率的电子元件，已被广泛地使用在无线电话、载波通讯、广播电视、卫星通讯、数字仪表、钟表等各种电子设备中。
本文介绍了有关石英晶体谐振器和振荡器的基础知识，并正确指出了有关于晶体谐振器和晶体振荡器的不同点和相同点。
石英晶体谐振器是一种无源晶体，石英晶体振荡器专业角度来说是有源晶振。
无源晶体和有源晶振的区别就在于，前者无电压范围，后者有电压；再而一个区别就在于后者的价格往往要高于前者价格的几倍。
两个专业名次术语如同双胞胎，仅一字之差。
而正是这一字之差使得两者的属性参数在电路板中都有着决然不同的角色。
如何正确区分石英晶体谐振器和石英晶体振荡器了。
简而言之即是晶体谐振器和晶体振荡器的差别在哪里。
毕竟石英只是他们的材质，我们可以忽略不计。
晶体振荡器原理
晶体振荡器原理
晶体振荡器是一种基于晶体的电子器件，其原理是将晶体的共振频率用于产生稳定的时钟信号或者振荡信号。
晶体振荡器由晶体谐振腔和放大器组成。
晶体谐振腔包含一个晶体片和与之并联的电容器。
晶体片通常是石英晶体，并且具有特定的结构和物理特性。
当外加电场作用于晶体片上时，晶体片会发生压电效应，导致晶体片的形状发生微小的变化。
这种微小的变化会改变晶体片的电容特性，进而改变晶体片的谐振频率。
在晶体振荡器中，放大器负责放大晶体片的谐振振幅，并提供正反馈。
当晶体片的谐振频率与放大器提供的增益一致时，振荡信号被放大并输出。
这个输出信号经过滤波电路后，可作为稳定的时钟信号或者振荡信号使用。
晶体振荡器的稳定性非常重要，因为它的输出频率需要非常准确和稳定。
为了提高稳定性，晶体片被精确切割和加工，并且被放置在温度稳定的环境中。
此外，晶体振荡器还可以根据需要进行调谐和校准，以确保输出频率的准确性。
总结起来，晶体振荡器通过利用晶体片的谐振性质和放大器的正反馈作用，可以产生稳定准确的时钟信号或振荡信号。
这种稳定性使其在许多电子设备和系统中得到广泛应用，例如计算机、通信设备、雷达、导航系统等。
智能电表用晶体谐振器选用及注意事项
智能电表用晶体谐振器选用及注意事项作者：马剑锋陈俊来源：《电子技术与软件工程》2017年第18期摘要近10年来智能电表得到了广泛的普及推广，晶体谐振器作为智能电表中的一个关键器件，在计量和时钟等线路中发挥着不可或缺的作用，其应用和品质日益受到国家电网以及电表生产厂家的重视。
由于压电器件是一个较为冷门的学科，整机设计人员对此了解较少。
笔者根据20多年和电表生产企业配套的经验，针对智能电表用的晶体谐振器的选用及注意事项进行一些总结和归纳，以作为相关人员的参考。
【关键词】晶体谐振器智能电表压电器件注意事项1晶体谐振器的简要介绍晶体谐振器是利用石英晶体的压电效应制作的一种机-电振荡系统，是一个无源器件，它是组成晶体振荡器的核心部件。
晶体谐振器主要由基座、石英晶片、镀于晶片表面的金属电极、导电胶以及外壳、其他辅助材料等部分组成。
目前智能电表上常用的49S系列和SMD系列以及音叉型系列的实物结构可参见图1。
晶体谐振器的工作机理相当于电阻、电容和电感组成的一个典型的振荡电路，其原理图可参见图2，图中R1为晶体谐振器的等效串联电阻，L1为动态电感，C1位动态电容，C0为两引出电极之间构成的静电容。
石英晶体具有稳定的物理和化学特性，因而其谐振频率也十分稳定，通常晶体谐振器的品质因素可达到数万〜上百万，此外，晶体谐振器具有十分优良的频率温度特性，可满足在宽温度范围稳定工作，己经成为电子线路中的一种重要元件，在涉及频率发生、稳频、选频等领域得到广泛应用。
近二十年来，压电晶体行业得到了快速发展，晶体谐振器已形成HC-49U、HC-49S、7050SMD、5032SMD、3225SMD、2520SMD等多种型号系列，产品日益向小型化发展，精度和可靠性也得到了极大的提升。
随着SMT技术的发展，晶体谐振器产品也从此前单一的插件式逐步向表面贴装式发展，并逐渐成为后续发展的主流。
晶体谐振器的电性能主要由内部的石英晶片决定，由于不同切型的石英晶片具有不同的频率、阻抗以及频率一温度特性等特性。
第10讲_高频 晶体振荡器
Rq
Co Xq +
u be 耗 等 效 到 集 电 极 -发 射 极 间 的 总 电 导 .
gmube
C1
C2
u'be
—
3电路的谐振频率的估算:
o
Lq 1 C q (C o C L ) Cq Co CL Cq Co CL 1 Lq C q Cq Co CL Co CL
f 调 高 回 路 的 固 有 谐 振 频 率1
f1 f0
of Crystal Oscillators)
L Ec Rb1 C2 L1 C1 Cc
Rb2
JT Re Ce
,使
,另 外 C 1 的 改 变 也 可 改 变
C1 JT L1 C2
振 荡 幅 度 的 大 小 ,又 由 于 晶 体 被 晶 体 管 的 低 输 入 阻 抗 所 并 联 ,降 低 了 有 载 Q L 值 ,所 以 稳 定 度 较 低 , 故 不 如 P ie rc e 电 路 .
即:
U
BE 0
R2 R1 R 2
E C R e I EO
其 中 IEO 为 发 射 极 静 态 电 流 .
2 U当起振后
be
由于,
A uo F 1
, 从而使:
E
u b i e I E ( I EO i e ) U
ub 晶体管进入截止区
R e I E U
2 q
u be
gm
j C 1
C3
1
gie
gmube + u'be
—
C1 Co C2
Cq
Lq rq
u be g是 注 意 : 以 上 只 m u be在 考 虑 到 晶 体 损 耗 的 情 2 况 下 的 起 振 条 件 .当 具 体 考 虑 到 振 荡 电 1 1 Rq j( X q ) R jX L 路 中 q的 其q它 损C耗 ( 如 负 载 g , 输C入 电 阻 L j
晶体谐振器一段时间后停振的原因
晶体谐振器一段时间后停振的原因哎呀，宝子们。
晶体谐振器用着用着就停振了，这事儿可有点麻烦呢。
那可能是环境温度的影响哦。
这晶体谐振器啊，它对温度还挺敏感的。
如果周围温度老是变来变去，忽冷忽热的，就像人一会儿在冰窖一会儿在火炉旁边似的，它内部的一些物理特性就会跟着变，可能就导致不能正常工作而停振了。
还有哦，振动冲击也可能是个捣蛋鬼。
你想啊，晶体谐振器在那好好工作呢，突然来个大的振动或者冲击，就像有人在你聚精会神做事的时候猛地推你一把。
这一震啊，它里面的结构可能就被破坏了，零件的位置可能就偏了那么一点点，但是这一点点就足以让它停振了。
电源不稳定也是个大问题呢。
晶体谐振器就像一个很挑嘴的小宝贝，电源要是一会儿电压高一会儿电压低，就好像给它吃的饭一会儿太咸一会儿太淡。
这电源的波动会影响它正常的工作状态，让它没办法持续稳定地振荡，最后就停振啦。
受潮也是个不可忽视的因素哦。
如果晶体谐振器周围的湿度太大，就像住在一个总是湿漉漉的房子里一样，水汽就会悄悄钻进它的身体里。
那些水汽会干扰它内部的电路或者其他部件，就像在精密的机器里撒了沙子一样，影响它的正常运作，从而导致停振。
负载电容不匹配也会引发停振哦。
这就好比给一个人穿了不合脚的鞋子。
晶体谐振器和负载电容得互相配合得恰到好处才行。
如果负载电容不合适，就会打乱晶体谐振器的振荡频率，就像打乱了一个人走路的节奏，走着走着就走不动了，然后就停振了。
老化也是个常见的原因。
晶体谐振器用久了，就像人老了一样，身体的各个机能都会下降。
它内部的一些材料啊，可能会发生变化，结构也可能慢慢变得松散或者不稳定。
这就像一个用了很久的老物件，总会有出问题的时候，老化后的晶体谐振器就很容易停振。
晶体本身的质量问题也不能排除。
要是晶体在生产的时候就有一些小瑕疵，就像人生下来就带着一些小毛病一样。
这些小瑕疵可能在刚开始使用的时候还不明显，但是随着时间的推移，就像小毛病慢慢变成大问题一样，就会导致晶体谐振器停振。
谐振器
晶体谐振器与振荡器晶体谐振器在RLC振荡电路中的主要作用就是滤波,晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。
其中Co，C1，L1，RR是晶体的等效电路。
分析整个振荡槽路可知，利用Cv来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。
可以看出：C1越小，Co越大，Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。
因而能“压控”的频率范围也越小。
实际上，由于C1很小(1E-15量级)，Co不能忽略(1E-12量级，几PF)。
所以，Cv变大时，降低槽路频率的作用越来越小，Cv变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。
这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，非线性就越厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小，最后导致停振。
采用泛音次数越高的晶振，其等效电容C1就越小；因此频率的变化范围也就越小。
晶振的指标总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。
说明：总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。
一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。
例如：精密制导雷达。
频率稳定度：任何晶振，频率不稳定是绝对的，程度不同而已。
一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。
图中表现出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳。
图2 晶振输出频率随时间变化的示意图曲线1是用0.1秒测量一次的情况，表现了晶振的短稳；曲线3是用100秒测量一次的情况，表现了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次测量的情况。
表现了晶振的老化。
频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。
晶体谐振频率 调谐
晶体谐振频率调谐晶体谐振频率调谐是一项关键技术，广泛应用于无线通信、雷达、医疗设备等领域。
本文将从定义、调谐方法和应用领域三个方面，生动、全面地介绍晶体谐振频率调谐的基本知识，旨在为读者提供有指导意义的参考。
首先，我们来了解一下晶体谐振频率的定义。
晶体谐振频率是指晶体在外界电场或磁场的作用下，在特定条件下产生共振的频率。
谐振频率与晶体的物理结构和电特性有关，也受到温度的影响。
谐振频率的准确调谐对于各种应用场景非常重要。
接下来，我们将介绍一些晶体谐振频率调谐的方法。
常见的调谐方法有机械调谐、电容调谐、压控调谐和温度调谐等。
机械调谐是通过改变晶体的物理形态或尺寸来调节谐振频率，这种方法精度高但体积大；电容调谐是通过改变晶体电容的方法来实现频率调节，简单易行但精度有限；压控调谐是利用压电效应来改变晶体的谐振频率，具有快速调谐速度和调谐范围大的优点；温度调谐则是通过改变晶体的温度来实现谐振频率的调节，此方法调谐范围广但需要对环境温度进行控制。
最后，我们来看一下晶体谐振频率调谐在各个领域中的应用。
在无线通信领域，晶体谐振频率调谐技术被广泛应用于频率合成器、无线电接收机和发射机等设备中，以实现精确的信号调制和解调。
在雷达系统中，调谐技术可以用于实现信号的频率和相位调节，从而提高雷达系统的性能和精度。
在医疗设备中，晶体谐振频率的调谐方法可以用于产生稳定的电磁场，应用于磁共振成像和超声医学设备中，因此对医学诊断和治疗具有重要的意义。
综上所述，晶体谐振频率调谐是一项重要的技术，它为无线通信、雷达系统和医疗设备等行业提供了关键支持。
通过机械、电容、压控和温度等多种调谐方法，我们可以实现晶体谐振频率的准确调节。
这项技术的广泛应用，推动着相关领域的创新和发展。
希望本文能为读者提供了解晶体谐振频率调谐的基础知识，指导其在实际应用中的正确使用。
石英晶体谐振器原理及应用
石英晶体谐振器知识浙江东晶电子股份有限公司一、晶振的定义,分类及应用1、概念：石英晶体谐振器又称为石英晶体,俗称晶振，主要材料是水晶，成分SiO2，它不仅是较好的光学材料，而且是重要的压电材料。
晶体的主要特征是其原子或分子有规律排列，反映在宏观上是外形的对称性。
人造水晶在高温高压下结晶而成。
在电场的作用下，晶体内部产生应力而形变，从而产生机械振动，获得特定的频率。
我们利用它的这种逆压电效应特性来制造石英晶体谐振器。
是利用制成的谐振元件与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器.等效电路：石英晶体谐振器的振动实质上是一种机械振动。
实际上，石英晶体谐振器可以被一个具有电子转换性能的两端网络测出。
这个回路包括L1、C1，同时C0作为一个石英晶体的绝缘体的电容被并入回路，与弹性振动有关的阻抗R1是在谐振频率时石英晶体谐振器的谐振阻抗。
(见图1)2、分类：石英晶体谐振器：DIP系列：HC-49U/S、 HC-49S/SMD；SMD系列：XG-8045、XG-5032、XS-7050、XS-6035、XS-5032、XS-3225、XS-2520、XS-2016。
石英晶体振荡器：OS-7050、OS-5032、OS-32253．应用：广泛应用于彩电、DVD、微机、显示器、手机、无绳电话、数码相机、汽车等电子设备，提供系统振荡脉冲,稳定频率,选择频率.二、晶振的构造,原理及发展趋势1、基本构造图2：HC-49S/SMD 图3：HC-49U/S1 Metal Cap Ni Alloy2 Substrate Fe Alloy3 Extemal Electrode kovar (Pb Free)4 Element Ceramic5 Element PZT6 Intemal Electrode Ag7 Conductive Adhesive Ag+Epoxy Resin8 InsulatingResinAdhesive Epoxy2、工作原理压电效应：对某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移产生极化，从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷，在一定应力范围内，机械力与电荷呈线性可逆关系，这种现象称为压电效应。
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工作温度范围
A=0°C~+50°C B=-10°C~+60°C C=-20°C~+70°C G=-40°C~+85°C Q=-40°C~+125°C J=-55°C~+125°C
负载电容
00=串联 06=6.0pF 08=8.0pF 10=10pF 12=12pF 16=16pF 20=20pF 30=30pF 50=50pF 请直接写出 负载电容的 值
请直接写出 标称频率的值
JFVNY®
电话: 86-10-62579008/09 传真: 86-10-62576867 网址:
2
频率精度 (25°C)
M=±3×10-6 N=±5×10-6 O=±10×10-6 P=±15×10-6 Q=±20×10-6 S=±30×10-6 T=±50×10-6
频率温度 稳定度 M=±3×10-6 N=±5×10-6 O=±10×10-6 P=±15×10-6 Q=±20×10-6 S=±30×10-6 T=±50×10-6 U=±100×10-6
F0 Mode
Rr F_tol TSTG
C0 CL
IR DL F_age
X53T 10.000MHz~50.000MHz
AT 基频 50Ω Max. ±5×10-6~±30×10-6 -55°C~+125°C 7pF Max. 8pF~50pF 或串联 >500MΩ DC/100V±10V 0.01mW~0.1mW ±3×10-6~±5×10-6/年
JFVNY®
X53T
产品特点及应用范围:
●体积小 ●准确度高 ●陶瓷封装 ●盘带包装 ●可回流焊接 ●无铅环保产品
●应用于移动通信 ●GSM ●PDC ●CDMA ●PHS
晶体谐振器
产品性能
性能参数 频率范围 振动模式 串联谐振电阻 频率精度 ( 25°C 时) 储存温度范围 静电容 负载电容 绝缘电阻 激励功率 老化率
振动模式
A=AT-基频 B=BT-基频 D=DT 切 N=NT 切 X=X 切 TA=AT-3RD FA=AT-5TH SA=AT-7TH
标称频率 (MHz)
请直接写出 标称频率的 值
DT-26
C
06
Q
封装
DT-14 DT-26 DT-38 SSP-T7 MC306
工作温度范围
A=0°C~+50°C B=-10°C~+60°C C=-20°C~+70°C G=-40°C~+85°C
外形尺寸 (mm)
T:±50×10-6
● ● ●
◎
◎
U:±100×10-6
● ● ●
◎
◎
5.0±0.15
1.5
3.2±0.15
(顶视图)
MARKING AREA
2.0
(底视图)
推荐焊盘尺寸
1.8 2.0 1.8
0.9Max.
2. 2
侧视图)
JFVNY®
电话: 86-10-62579008/09 传真: 86-10-62576867 网址:
1
JFVNY®
晶体谐振器选型指南
晶体谐振器
HC-49U
C
20
S
S
A
1.8432
封装
HC-49U HC-49UX HC-33U HC-49S HC-49SU HC-49SN HC-49SA HC-49SB HC-49XA HC-49XB
X25F X32F X42F X53F X63F X75F X53T X63T UM-1 UM-5 AT-26 AT-38 AT-39
频率温度稳定度
工作温度范围
频率稳定度 O:±10×10-6 P:±15×10-6 Q:±20×10-6 S:±30×10-6
B:-10°C~+60°C
●
●
●
●
C:-20°C~+70°C △G:-40°C~+85°C ▽Q:-40°C~+125°C
●
●
○
●
●
☆J:-55°C~+125°C
● ○ : 可选产品 : 常规产品 ◎: 定制产品 △: 工业级产品 ▽: 汽车级产品 ☆: 军品级产品
负载电容
06=6.0pF 08=8.0pF 10=10.0pF 12=12.5pF 请直接写出负 载电容的值
频率精度 (25°C)
N=±5×10-6 O=±10×10-6 P=±15×10-6 Q=±20×10-6 S=±30×10-6 T=±50×10-6 U=±100×10-6
32.768
标称频率 (KHz)