石英晶體問答題
來源：http://www.11ed.cn 作者：金洛鑫電子 2019年02月26
一直以來石英晶體的需求量都非常大，每年消耗的晶體和振蕩器達到數億顆，國內國外專門生產這種頻率元件的廠家數不勝數，比較知名的產地有臺灣，日本，美國，英國，德國，瑞士，韓國等地。這幾年石英晶體的研究成果獲得多項重大突破，首先是尺寸封裝方面，不少廠家已成功研發出1.0*0.8mm小型貼片晶振，而且性能穩定。以下關于石英晶體諧振器的一些問答，相信通過這些問答，大家會晶體會有更進一步的了解和認識。
1.問：為什么HC-49S晶體不像HC-49U晶體那么多？
答：晶體的拉伸能力通常與在晶體坯料上形成的電極尺寸有關。更大尺寸的晶體坯料當然可以容納更大的電極。HC答：49S的空白尺寸小于HC答：49U。當晶體與振蕩電路中的給定負載電容串聯放置時，較大的頻率拉動范圍通常會提供更寬的頻率牽引范圍。
2. 問：什么是AT或BT Cuts？
答：晶體主要承載其“頻率穩定性”特性，這是由于石英棒以一定的預定角度切割成晶體晶片的結果。今天最受歡迎和最廣泛使用的是AT-Cut。與Y軸答：45X相比，AT切割在Y軸負方向上與Z軸的切割角度約為35X15'。在BT切割的正Y軸方向上。為便于理解，兩個切口的圖形如下所示。
通常，BT切割坯料在相同頻率下比AT切割坯料厚，因此使用BT切割可以實現更高的頻率.AT切割和BT切割之間的一個主要差異是頻率穩定性特性。另請參閱表1中兩個切口的溫度系數曲線。
3. 問：訂購水晶時需要提供哪些基本信息？
答：一般我們要求客戶提供諧振器標稱頻率，切割角度類型（AT/BT），支架或封裝類型，電阻（ESR），頻率容差，頻率穩定性，負載電容，工作溫度范圍，驅動功率，老化，在下訂單時，客戶還可以指定其他特定規格或要求（如果有）。
4. 問：頻率容差和頻率穩定性之間的主要區別是什么？
答：有時，“參考”頻率可以參考標稱（規格）頻率，如果客戶如此指定的話。頻率穩定性通常以百萬分率（ppm）表示。石英晶振的頻率容差定義為在指定溫度下的標稱（規格）頻率的最大允許頻率偏差（ppm），通常為+25°C（答：2°C）。
5. 問：什么是拉力？
答：晶體的拉動能力是頻率變化的衡量標準，是負載電容的函數。電路設計人員可以通過改變或改變石英晶體的負載電容來實現工作頻率范圍。工作頻率范圍由晶體在負載電容的給定（變化）范圍內的可拉性決定。
6. 問：當晶體不在規范中規定的溫度范圍內工作時，晶體的性能會發生什么變化？
答：晶體性能會受到影響。我們強烈建議不要這樣做。它可能導致晶體頻率漂移。更糟糕的情況是它可能導致客戶電路故障。
7. 問：什么是寄生頻率？
答：石英晶體可能以與其基本頻率和泛音頻率無關的頻率振動。這種不需要的頻率被稱為雜散。通過改變晶體晶片尺寸，電極圖案設計和晶體晶片上金屬化的調整，可以在晶體設計和制造階段抑制寄生頻率的影響。
8. 問：如果我在最大驅動電平規格下操作晶體會怎樣？
答：在許多情況下，過驅動石英晶體諧振器可能導致其頻率和電阻變化到更高的值。這將意味著晶體電特性的變化。有時可能會發生活動下降。由于太長時間的電源過驅動，也可能導致晶片破裂。表2中描述了高驅動功率下頻移的常見現象。
9. 問：什么是活動下降，我需要擔心它們嗎？
答：活性下降是晶體在其工作溫度范圍內頻率或電阻不連續的癥狀。有時它也被稱為“非線性”。根據實際電路實現，不同的電路設計可以容忍不同水平的晶體活動。驟降。
10. 問：什么是負載電容（CL）？
答：石英水晶振子通過其功能放置并工作在振蕩電路中，以產生所需的振蕩頻率。當晶體位于振蕩電路中時，它會在晶體的兩個端子引線處看到“負載電容”。這種負載電容是出現在晶體上或呈現在晶體上的整個振蕩電路的等效電容效應。
因此，晶體的標稱規格頻率通常定義為FL，其代表給定電容值下的“負載諧振頻率”。該電容值是為了反映在晶體放置并在實際振蕩電路中工作時呈現給晶體的實際“負載電容”。具有零（0）負載電容數的晶體將其諧振頻率指定為Fr，串聯諧振頻率。
11. 問：什么是修剪靈敏度（T.S.）？
答：Trim靈敏度是晶體的增量頻率變化，用于負載電容的增量變化。它通常以ppm/pF表示。修剪靈敏度的典型數學近似顯示T.S.CL變化的變化：
T.S.=C1/[2（Co+CL）]
12. 問：寄生頻率會有什么影響？
答：當寄生模式的信號電平變得與主模式一樣強時，Oscillator可以在寄生模式而不是主模式下運行。這種現象稱為模式跳變。雜散模式通常定義為對主模式的電阻比或dB抑制。需要1.5或2.0的電阻比與主模式的電阻比以避免大多數振蕩器的模式跳變。這大約相當于主模式下-3dB至-6dB的信號抑制。
13. 問：晶體單元的運動和分流電容是多少？
答：-電容電容（C1）：
它是位于理想晶體等效電路模型的運動（串聯）臂中的電容。
-分流電容（C0）：
它是晶體電極之間的靜電電容，以及安裝系統的雜散電容。
14. 問：AT減少和ATstrip削減有什么區別？
答：有關AT-Cut的說明，請參閱常見問題解答第6號。條帶切割通常稱為具有AT切割角度的矩形水晶坯料。
15. 問：石英晶體單元的壓電特性是什么？
答：Quartz是一種承載壓電特性的器件。以下簡要說明石英晶體的壓電特性：
如果壓電石英晶體具有鍍在相對面上的電極，并且如果在這些電極之間施加電勢，則力將施加在晶體內的束縛電荷上。如果晶振安裝正確，晶體內會發生變形，并形成一個機電系統，當正確激勵時，它會以共振頻率振動。
16. 問：“晶體”和“條形諧振器”之間有什么區別？
答：條形諧振器是一種晶體，其中使用和安裝了AT條帶切割毛坯。條形諧振器的電氣特性比使用圓形毛坯的晶體更復雜。設計中需要更多的技巧和注意事項。條形諧振器以實現所需的電氣特性。
金洛鑫電子也是國內名列前茅的晶振廠家，從事石英晶體的設計，開發，生產和銷售事業，主要做32.768K，49U，49S，陶瓷晶振，石英諧振器，圓柱晶振，貼片晶振等頻率控制元器件。十幾年前，憑借專業的知識和技術，為許多企業和工廠解決頻率元件難題，并提供合適的方案，是一家合格的石英水晶組件合作商。
1.問：為什么HC-49S晶體不像HC-49U晶體那么多？
答：晶體的拉伸能力通常與在晶體坯料上形成的電極尺寸有關。更大尺寸的晶體坯料當然可以容納更大的電極。HC答：49S的空白尺寸小于HC答：49U。當晶體與振蕩電路中的給定負載電容串聯放置時，較大的頻率拉動范圍通常會提供更寬的頻率牽引范圍。
2. 問：什么是AT或BT Cuts？
答：晶體主要承載其“頻率穩定性”特性，這是由于石英棒以一定的預定角度切割成晶體晶片的結果。今天最受歡迎和最廣泛使用的是AT-Cut。與Y軸答：45X相比，AT切割在Y軸負方向上與Z軸的切割角度約為35X15'。在BT切割的正Y軸方向上。為便于理解，兩個切口的圖形如下所示。
通常，BT切割坯料在相同頻率下比AT切割坯料厚，因此使用BT切割可以實現更高的頻率.AT切割和BT切割之間的一個主要差異是頻率穩定性特性。另請參閱表1中兩個切口的溫度系數曲線。
3. 問：訂購水晶時需要提供哪些基本信息？
答：一般我們要求客戶提供諧振器標稱頻率，切割角度類型（AT/BT），支架或封裝類型，電阻（ESR），頻率容差，頻率穩定性，負載電容，工作溫度范圍，驅動功率，老化，在下訂單時，客戶還可以指定其他特定規格或要求（如果有）。
答：有時，“參考”頻率可以參考標稱（規格）頻率，如果客戶如此指定的話。頻率穩定性通常以百萬分率（ppm）表示。石英晶振的頻率容差定義為在指定溫度下的標稱（規格）頻率的最大允許頻率偏差（ppm），通常為+25°C（答：2°C）。
5. 問：什么是拉力？
答：晶體的拉動能力是頻率變化的衡量標準，是負載電容的函數。電路設計人員可以通過改變或改變石英晶體的負載電容來實現工作頻率范圍。工作頻率范圍由晶體在負載電容的給定（變化）范圍內的可拉性決定。
6. 問：當晶體不在規范中規定的溫度范圍內工作時，晶體的性能會發生什么變化？
答：晶體性能會受到影響。我們強烈建議不要這樣做。它可能導致晶體頻率漂移。更糟糕的情況是它可能導致客戶電路故障。
7. 問：什么是寄生頻率？
答：石英晶體可能以與其基本頻率和泛音頻率無關的頻率振動。這種不需要的頻率被稱為雜散。通過改變晶體晶片尺寸，電極圖案設計和晶體晶片上金屬化的調整，可以在晶體設計和制造階段抑制寄生頻率的影響。
答：在許多情況下，過驅動石英晶體諧振器可能導致其頻率和電阻變化到更高的值。這將意味著晶體電特性的變化。有時可能會發生活動下降。由于太長時間的電源過驅動，也可能導致晶片破裂。表2中描述了高驅動功率下頻移的常見現象。
答：活性下降是晶體在其工作溫度范圍內頻率或電阻不連續的癥狀。有時它也被稱為“非線性”。根據實際電路實現，不同的電路設計可以容忍不同水平的晶體活動。驟降。
10. 問：什么是負載電容（CL）？
答：石英水晶振子通過其功能放置并工作在振蕩電路中，以產生所需的振蕩頻率。當晶體位于振蕩電路中時，它會在晶體的兩個端子引線處看到“負載電容”。這種負載電容是出現在晶體上或呈現在晶體上的整個振蕩電路的等效電容效應。
因此，晶體的標稱規格頻率通常定義為FL，其代表給定電容值下的“負載諧振頻率”。該電容值是為了反映在晶體放置并在實際振蕩電路中工作時呈現給晶體的實際“負載電容”。具有零（0）負載電容數的晶體將其諧振頻率指定為Fr，串聯諧振頻率。
11. 問：什么是修剪靈敏度（T.S.）？
答：Trim靈敏度是晶體的增量頻率變化，用于負載電容的增量變化。它通常以ppm/pF表示。修剪靈敏度的典型數學近似顯示T.S.CL變化的變化：
T.S.=C1/[2（Co+CL）]
12. 問：寄生頻率會有什么影響？
答：當寄生模式的信號電平變得與主模式一樣強時，Oscillator可以在寄生模式而不是主模式下運行。這種現象稱為模式跳變。雜散模式通常定義為對主模式的電阻比或dB抑制。需要1.5或2.0的電阻比與主模式的電阻比以避免大多數振蕩器的模式跳變。這大約相當于主模式下-3dB至-6dB的信號抑制。
13. 問：晶體單元的運動和分流電容是多少？
答：-電容電容（C1）：
它是位于理想晶體等效電路模型的運動（串聯）臂中的電容。
-分流電容（C0）：
它是晶體電極之間的靜電電容，以及安裝系統的雜散電容。
答：有關AT-Cut的說明，請參閱常見問題解答第6號。條帶切割通常稱為具有AT切割角度的矩形水晶坯料。
答：Quartz是一種承載壓電特性的器件。以下簡要說明石英晶體的壓電特性：
如果壓電石英晶體具有鍍在相對面上的電極，并且如果在這些電極之間施加電勢，則力將施加在晶體內的束縛電荷上。如果晶振安裝正確，晶體內會發生變形，并形成一個機電系統，當正確激勵時，它會以共振頻率振動。
16. 問：“晶體”和“條形諧振器”之間有什么區別？
答：條形諧振器是一種晶體，其中使用和安裝了AT條帶切割毛坯。條形諧振器的電氣特性比使用圓形毛坯的晶體更復雜。設計中需要更多的技巧和注意事項。條形諧振器以實現所需的電氣特性。
金洛鑫電子也是國內名列前茅的晶振廠家，從事石英晶體的設計，開發，生產和銷售事業，主要做32.768K，49U，49S，陶瓷晶振，石英諧振器，圓柱晶振，貼片晶振等頻率控制元器件。十幾年前，憑借專業的知識和技術，為許多企業和工廠解決頻率元件難題，并提供合適的方案，是一家合格的石英水晶組件合作商。
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