《晶振知识讲座》PPT课件

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1、SSEECFA研发中心SY.晶振教程目录1.石英晶体………………………...……………………32.石英晶体谐振器…………………….……………….133.石英晶体振荡器……………………………………..284.振荡器的稳定性……………………………………..365.我司实际使用的晶振相关介绍……………...……..546.石英晶体谐振器选用的注意事项……..…...………647.石英晶体谐振器在使用过程中的一些注意事项….691、石英晶体石英是什么石英是一种压电材料，在自然界中是一种透明的结晶物，它有非常稳定的压电效应，其化学

2、与机械上的特性在早期的电子实验中就引起了极大的关注。石英的主要成份为二氧化硅，虽然地壳表面有14%是由二氧化硅所组成，但相对可使用的部份却较稀少，主要是因为满足不了需要的纯度要求以它本身存在缺陷与瑕疵。石英是拥有以下特性的唯一材料：具有压电效应存在零温度系数的切型存在压力补偿的切型低损耗（高Q）容易加工；在正常条件下，除了氟化物腐蚀剂，对所有物质存在低溶性；硬而不脆。自然界含量丰富；易于低成本大量生长，生成晶体有比较高的纯度。石英是什么石英晶体六角锥体两顶点的连线称为Z轴，又称光轴；在Z轴垂直的横截面上，六角形的三条对角

3、线称为X轴，又称电轴；与X轴垂直的三条线称为Y轴，又称机械轴。若在电轴或机械轴方向对石英片施加外力使其形变，则垂直与该轴的方向上会产生符号相反、数值相等的电荷。STRAINEXTENSIONALalong:SHEARabout:FIELDalong:XYZXYZXYZXYZ石英的压电效应压电效应能使压电晶体的机械特性和电路信号之间相互转化。石英在电场的作用下，有五种机械变化。下页显示的变化模式可以在合适的电极位置和形状下产生。常用Y-切系列，包括AT、BT和ST切。无形变X+++++++++++++++++++

4、++____________________形变+++++++++++++++++++++____________________X-+YY__压电效应弯曲模式延长模式对角拉伸模式厚度切割模式基频厚度切割模式三次泛音厚度切割模式ModesofMotion0jX-jX电抗基频3rd泛音5th泛音FrequencySpuriousresponsesSpuriousresponsesSpuriousresponses石英晶体的泛音响应xxlyzTheAT,FC,IT,SC,BT,andSBTC-cuts是零温度系数切

5、型中的几种。LC是用于石英温度计的一种线性温度系数切型Y-cut:+90ppm/0C(厚度切割模式)X-cut:-20ppm/0C(延长模式)90o60o30o0-30o-60o-90o0o10o20o30oATFCITLCSCSBTCBTSinglyRotatedCutDoublyRotatedCut石英温度系数切割角度rmRRRRrmYZAT-cutBT-cut49o35¼o-1’0’1’2’3’4’5’6’7’8’-1’0’1’2’3’4’5’6’7’8’Y-barquartzZ2520151050-5

6、-10-15-20-25-45-40-35-30-25-20-15-10-5051015202530354045505560657075808590ff(ppm)Temperature(oC)=35o20’+,=0for5thovertoneAT-cut=35o12.5’+,=0forfundamentalmodeplano-planoAT-cutAT-cut频率温度特性与切割角度的关系SC-cut的优势瞬时温度补偿---能适应快速温度变化能做成高稳定的OCXOandMCXO---静态和动态频率温度特性

7、好稳定性高驱动电平低平面压力补偿---边缘压力和弯曲引起的f较小对辐射的敏感度低较高的电容比---振荡器阻抗变化引起的f较小电极形状的敏感度低SC-cut的劣势:制造恒温晶振（OCXO）的难度大(它比AT-cut制成精确的温补晶振（TCXO）而言更易制成微机补偿晶振（MCXO））SCandAT-cuts的比较2、石英晶体谐振器需要外加IC才能振荡石英晶体谐振器应用范围石英晶体谐振器是一种用于稳定频率和选择频率的电子器件，已被广泛应用于无绳电话载波通讯、广播电视、卫星通讯、原子钟、数字仪表、计算机程控交换机、VCD、D

8、VD、彩电机顶盒、铁路信号及通讯中的频率信号源设备中，还可以作为温度、压力、重量的敏感元件使用，现被广泛地应用于军用载波、通讯设备与民用产品中。石英晶体谐振器的优点1、稳定性好，变化小；2、准确性好，精度高；3、低功耗，激励功率小；4、固定性（非可调式）。BaseMountingclipsBondingareaEle