如果石英晶振符合其規(guī)格,我們很少有人擔(dān)心它是如何制造的,甚至是它的工作原理.但有時(shí)候掌握基礎(chǔ)知識(shí)是有用的,如果只是為了能夠忽略數(shù)據(jù)表中的一些更夸張的性能聲明.

用于電子應(yīng)用的晶體晶圓是用石英石切割而成的.切割方向決定了晶體的振動(dòng)模式,其頻率-溫度特性,它將如何老化以及各種其他參數(shù).

在這些應(yīng)用中使用的所有晶體中約90％是所謂的AT切割.這意味著石頭以與Z軸成35°15'的角度切割.由于所得晶體的溫度特性,AT切割很受歡迎.它們可以在-40°C至+125°C耐高溫晶振的溫度下使用,并具有一個(gè)拐點(diǎn)-頻率隨溫度升高或降低的對(duì)稱點(diǎn)-為25°C.

AT切割石英晶體

在一批晶振必須具有相同特性的情況下,切割角度特別重要.在這里,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的做法是將切割角度指定為度數(shù)的±15秒(或1度的0.0042).有時(shí)可能會(huì)有意地略微改變切割角度,以實(shí)現(xiàn)所需的溫度特性變化.

與所有電子元件一樣,非常緊密的公差部件比具有更寬松公差的部件成本更高,這主要是由于在更嚴(yán)格的公差下可以實(shí)現(xiàn)更有限的產(chǎn)量.

值得注意的是,AT切割貼片晶振的溫度-頻率特性是對(duì)稱的.這就是為什么你會(huì)看到晶體的規(guī)格從0°C到50°C,-10°C到+60°C,-20°C到+70°C等.這些指定的溫度范圍都是對(duì)稱的25℃.因此,-40°C至+85°C的“工業(yè)”溫度范圍(通常用于表征其他電子元件,包括半導(dǎo)體)并不是指定晶體的最合適方式.最接近的等效溫度范圍是-40°C至+90°C.因此,如果您看到參考設(shè)計(jì)需要在-40°C至+85°C范圍內(nèi)具有±10ppm穩(wěn)定性的石英晶振,請(qǐng)謹(jǐn)慎對(duì)待.

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