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人造水晶是石英晶體諧振器最主要的材料

來源:http://diker.cn 作者:jinluodz 2013年05月06
     1921年,人們發(fā)現(xiàn)石英晶片諧振特性具有穩(wěn)頻作用,開創(chuàng)了石英晶體諧振器在通信技術(shù)中的應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)期間,由于軍事通信的需要,壓電石英技術(shù)有很大發(fā)展。1940年前石英諧振器的頻率穩(wěn)定度為 10-5,50年代達(dá)到10-8,70年代2.5兆赫和5兆赫的高精密石英諧振器經(jīng)長期工作后的最佳水平可分別達(dá)到10-13 和10-12 。現(xiàn)代石英諧振器已能解決短期穩(wěn)定度問題,秒級穩(wěn)定度最佳水平已達(dá)10-13 ,毫秒級穩(wěn)定度最佳水平已達(dá)10-12 。石英諧振器的頻率范圍1945年前為100千赫~10兆赫,1960年擴(kuò)展為500赫~200兆赫,1977年高頻擴(kuò)展到350兆赫。1980年后用離子束刻蝕出超薄晶片,使石英諧振器的基頻達(dá)1000兆赫。
 
     石英晶體諧振器工作原理晶體諧振器,主要材料是人造水晶,成分是SIO2,它不但是較好的光學(xué)材料,而且還是重要的壓電材料。晶體諧振器就是利用石英晶體所具有的壓電效應(yīng),制造的具有選擇頻率和穩(wěn)定頻率作用的元器件,在穩(wěn)頻、選頻和精密計(jì)時等方面有突出的優(yōu)點(diǎn),是晶體振蕩器和窄帶濾波器等的關(guān)鍵元件。它主要由被好電極的石英晶片、支架、外殼幾部分組成。
     石英晶體諧振器大致包含這幾款常用晶振
 
     1、有引線石英晶體諧振器 49U(石英片為圓形片,外形尺寸4x 11x 13,不包括引線); 49S(有的地方也叫49US,石英片為圓方形片,外形尺寸11.05 x 4.65 x 3.5(高度有不同尺寸),不包括引線); 50U(外形與49U一樣,引線為粗引線,大約D1.5mm); 49B(與49S一樣,加絕緣片后引線被壓扁,可以用SMT方法貼板,行業(yè)內(nèi)也叫假貼片,因?yàn)椴皇怯玫馁N片Base); UM-1(石英片為圓形片,外形尺寸8.0 x 7.9 x 3.2,不包括引線,Base和引線鍍金); UM-5(石英片為圓形片,外形尺寸6.0 x 7.9 x 3.2,不包括引線,Base和引線鍍金); 49M,49N均與49B類似; 49A為49U打彎腿加工,可以SMT貼片。 另外還有柱形有引線諧振器,像3x10、3x9、2x8、2x6,均是由外形尺寸命名(不包括引線長度),也可以做成打彎腿共SMT貼片的形狀,這一個系列有人也稱為表晶。
      2、無引線石英晶體諧振器(SMD諧振器) 根據(jù)外形尺寸命名,分為7050(7x5)、6035(6.0x3.5)、5032(5.0x3.2)、4025(4.0x2.5)、3225(3.2x2.5)、2520(2.5x2.0)、2016(2.0x1.6)、2012(2.0x1.2),目前3225及其以上型號內(nèi)地比較常見,2520有些外資廠也有加工,2016、2012主要在日本生產(chǎn);這些都是用SMT方法貼片上板,對可焊性和晶體外形尺寸要求嚴(yán)格。金洛電子作為國內(nèi)最專業(yè)晶振生產(chǎn)廠家,品性穩(wěn)定,耐高溫,編帶盤裝,保證質(zhì)量,按時交貨,歡迎來電咨詢。
 

 
     有很多客戶反映,石英諧振器與電路組裝后,頻率不在要求的數(shù)值上,造成電路不能正常工作。通過我們的分析與研究,這種情況多與諧振器的寄生振動有關(guān),有時也與電路設(shè)計(jì)不合理有關(guān)。 因?yàn)?strong>石英晶振會有多個寄生響應(yīng),對厚度切變晶體來說頻率在20MHZ以上,尤其是泛音晶體易產(chǎn)生寄生響應(yīng)。泛音晶體的基頻諧振電阻有時會與三次泛音的諧振電阻相差較小,在不加濾波電路時有可能在基頻頻率上振蕩,因此可能時應(yīng)在電路設(shè)計(jì)加上選頻回路避免該情況發(fā)生。另一個原因是泛音晶體的基頻波的3倍頻(3次諧波)與3次泛音的頻率靠得很近,選頻電路難于將其濾除,造成跳頻現(xiàn)象。如果可能有這種情況發(fā)生,在訂貨時,應(yīng)提出基頻3倍頻與3次泛音頻率的間隔要求,一般在150-250ppm間。也可在設(shè)計(jì)電路時適當(dāng)減小電路增益,減低3次諧波的成分。
 
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