石英晶振作為電子產(chǎn)品,智能化,汽車,工業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域的必需品,使用領(lǐng)域極其廣泛,石英晶體振蕩器在遠(yuǎn)程通信,衛(wèi)星通信,移動電話系統(tǒng),全球定位系統(tǒng),導(dǎo)航,遙控,航空航天,高速計(jì)算機(jī),精密計(jì)測儀器及消費(fèi)類民用電子產(chǎn)品中,作為標(biāo)準(zhǔn)頻率源或脈沖信號源,提供頻率基準(zhǔn),是其它類型的振蕩器所不能替代的.小型化,片式化,低噪聲化,頻率高精度化與高穩(wěn)定度及高頻化,是移動電話和天線尋呼機(jī)為代表的便攜式產(chǎn)品對石英晶體振蕩器提出的要求.要選擇晶振應(yīng)該注意哪些的信息呢,康比電子一一為大家解答.
1.訂購晶體時需要提供哪些基本信息?
一般而言,我們要求客戶提供標(biāo)稱頻率,切割角度類型(AT/BT),保持架或封裝類型,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)動功率,老化等.客戶還可以在下訂單時指定其他特定規(guī)格或要求(如果有).
2.頻率容差和頻率穩(wěn)定度之間的主要區(qū)別是什么?
有時,"參考"頻率可指標(biāo)稱(規(guī)格)頻率,如果客戶有此規(guī)定.頻率穩(wěn)定性通常以百萬分率(ppm)表示.晶振的頻率容差定義為在指定溫度(通常為+25℃)下與標(biāo)稱頻率的最大允許頻率偏差,單位為ppm°丙(-2°丙)
3.當(dāng)晶體不在規(guī)格中規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作時,它的性能會發(fā)生什么變化?
晶體性能將受到影響.我們強(qiáng)烈建議不要這樣做.它會導(dǎo)致晶體的頻率漂移.更糟糕的情況是,它可能會導(dǎo)致客戶電路故障.
4.什么是AT或BT削減?
晶體主要具有"頻率穩(wěn)定"特性,這是由于石英棒是以一定的預(yù)取向角切割成晶體晶片的.今天,最流行和廣泛使用的是AT-cut.
對于BT切割,AT切割相對于Z軸在負(fù)Y軸方向上具有大約35x15'的切割角,而相對于Z軸在正Y軸方向上具有A-45x的切割角.為了便于理解,下面顯示了兩個裁剪的圖表.
在相同頻率下,BT切削毛坯的厚度一般比AT切削毛坯的厚度大,因此采用BT切削可以獲得更高的頻率.
AT-CUT和BT-CUT之間的一個主要區(qū)別是頻率穩(wěn)定性特性.還請參見表1中兩個切口的溫度系數(shù)曲線.
5.晶體的拉拔能力是頻率變化隨負(fù)載電容變化的量度.
電路設(shè)計(jì)人員可以通過改變或改變貼片晶振的負(fù)載電容來實(shí)現(xiàn)工作頻率范圍.工作頻率范圍由給定(變化)負(fù)載電容范圍內(nèi)晶體的拉拔能力決定.
6.什么是雜散頻率?
晶體可能以與其基頻或泛音頻率無關(guān)的頻率振動.這種不需要的頻率稱為SPU-RIOUS.
在晶體設(shè)計(jì)和制造階段,可以通過改變晶片尺寸,電極圖案設(shè)計(jì)和調(diào)整晶片上的金屬化來抑制雜散頻率的影響.
7.雜散頻率會產(chǎn)生什么影響?
當(dāng)雜散模式的信號電平達(dá)到在主模式下,振蕩器可以在雜散模式下而不是主模式下運(yùn)行.這種現(xiàn)象稱為模式跳躍.雜散模式通常定義為主模式的電阻比或dB抑制.為了避免大多數(shù)石英晶體振蕩器的模式跳躍,需要與主模式的電阻比為1.5或2.0.這大致相當(dāng)于主模式下的–3dB至–6dB信號抑制.
8.如果我操作的晶體超過其最大驅(qū)動器電平規(guī)格,會發(fā)生什么?
在許多情況下,過驅(qū)動晶體可能導(dǎo)致其頻率和電阻改變到更高的值.這將意味著晶體電學(xué)特性的改變.有時經(jīng)濟(jì)活動會因此而下降.它也可能導(dǎo)致由于太多的功率過驅(qū)動太長的時間間隔而導(dǎo)致的晶圓破碎.
表2描述了在高驅(qū)動功率下頻率偏移的常見現(xiàn)象.
9.什么是活動下降,我需要擔(dān)心他們嗎?
活動性下降是頻率不連續(xù)的征兆,或諧振器在其工作溫度范圍內(nèi)的電阻.有時也被稱為”非線性度”.根據(jù)實(shí)際電路實(shí)施方式的不同,不同的電路設(shè)計(jì)可能會容忍不同水平的晶體活性下降
10.為什么HC-49s晶體的拉力不像HC-49u晶體那么大?
晶體的拉拔能力通常與電極有關(guān)在晶體坯上形成的尺寸.當(dāng)然,較大尺寸的晶體坯可以容納較大的電極.HC-49S的毛坯尺寸小于HC-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,較大的電極通常將提供較寬的頻率牽引范圍.
11.什么是微調(diào)靈敏度(T.S.)?
微調(diào)靈敏度是指負(fù)載電容增量變化時電路頻率的增量變化.它通常以ppm/pf表示.一個典型的調(diào)整靈敏度的數(shù)學(xué)近似計(jì)算表明,T.S.隨CL變化:T.S.=C1/[2(CO+Cl)]
12.AT-cuts和AT-stripcuts的區(qū)別是什么?
有關(guān)AT-CUT的解釋,請參閱常見問題6.AT帶切割通常是指具有AT切割角的矩形晶體毛坯.圓坯AT切割
13."晶體"和"條形諧振器"有什么區(qū)別?
-條形諧振器是一種晶體,AT條形諧振器在其中切割使用并安裝空白.
條形諧振器的電氣特性比采用圓形坯料壓電石英晶體更為復(fù)雜.設(shè)計(jì)條形諧振器時需要更多的技巧和注意事項(xiàng),以獲得所需的電氣特性.
14.晶體單元的運(yùn)動電容和分流電容是多少?
運(yùn)動電容(C1):
它是駐留在理想晶體等效電路模型的運(yùn)動(串聯(lián))臂中的電容.并聯(lián)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.
15.什么是負(fù)載電容(CL)?
水晶的功能是放置和工作在一個有源晶振振蕩電路,用于產(chǎn)生期望的振蕩頻率昆西.當(dāng)晶體位于振蕩電路中時,它的兩個引腳引腳處有一個"負(fù)載電容"水晶.這樣的負(fù)載電容是等效的整個振蕩路的電容效應(yīng),出現(xiàn)在水晶上或呈現(xiàn)在水晶上.因此,晶體的標(biāo)稱規(guī)格頻率通常定義為fL,表示給定電容值下的"負(fù)載諧振頻率".該電容值反映晶體在實(shí)際振蕩電路中放置和工作時呈現(xiàn)給晶體的實(shí)際"負(fù)載電容".負(fù)載電容數(shù)為零時,晶體的諧振頻率稱為fr,即串聯(lián)諧振頻率.
16.石英晶體元件的壓電特性是什么?
石英是一種具有壓電特性的器件.以下簡要說明石英晶振的壓電特性:
如果壓電石英晶體在對位面上鍍有電極,并且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.如果晶體被正確地安裝,晶體內(nèi)會發(fā)生變形,并且形成機(jī)電系統(tǒng),當(dāng)適當(dāng)?shù)丶顣r,該機(jī)電系統(tǒng)將以諧振頻率振動.
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