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技术术语

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(1.) 石英晶体是压电元器件
石英晶体是一种结晶化的二氧化硅 (SiO2)。石英晶体结构拥有压电效应的特性 (图1),在晶体上以特定的方向施以压力,垂直方向的压力会产生电荷。能量是在机械动能和电能狀 态下以每秒百万次的频率转换。因此,压电组件的特性是与其他组件是有所不同。

根据原晶体条的切割位置方向,可制造出不同的石英晶体片,例如 AT, BT, CT ….. 的切面,这不同切面会决定石英晶体器件的特性。

晶体切割位置方向的工序会决定以下特点:

1) 振荡摸式; 2) 频率范围; 3) 工作温度特性

石英晶体组件的特性是依赖切割位置的方向 (图 2)

a) 音义式石英晶体:频率在 KHz 水平,例如 32.768KHz
b) AT-切類型:频率范围在MHz,例如 12MHz, 26MHz, 125MHz
c) SAW 類型:频率范围在MHz 至 GHz
(Fig.1) Typical Structure of HC-49U and SMD Quartz Crystal (Fig.2) Cutting Orientation of Quartz Crystal
(Fig.3) HC-49U Crystal (Fig.4) SMD-Crystal
(2.) 石英晶体的等效摸型
(3.) 晶体的原參數

Rs, C0, C1 和 L1 參數可提供足够资料关于晶体在其工作频率附近范围的抗阻值改变。
Temperature Characteristic AT Cut
For AT Cut, usually +/- 30 to 50 ppm over -10 to +60
Always refer to 25 degree C as 0 ppm
Temperature Characteristic Tuning Fork
For Tuning Fork usually over 200 ppm
Common habit is to refer to 25 degree C as 0 ppm
Consider seriously to allow +80ppm typical for 25 C
(4.) AT-切和音义式石英晶体的特性
音义 AT-切
频率 kHz MHz
标准耗电量 02.uW 50uW
电阻 较大 比音义的电阻小
温度特性 允许偏差值比AT-切较大
(5.) 泛音和基频晶体
基频 泛音
频率(AT 切) 4MHz 至50MHz (跟据应用所需) 18MHz 至100MHz 以上
电阻 ESR 较小 ESR 较大
跌落特性 频率越高,跌落性能越差 由于芯片厚,跌落性能较好
牵引量 可适用于FM, PLL, VCO 线路 高Q 值,因此,频率基本不随其他组件而改变
电路设计 一般不需濾波去防止晶体工作在泛音频率 通常需要有濾波以防止晶体工作在基频

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