【精品】睡眠晶体技术探讨.doc

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1、技术探讨:睡觉晶体和DLD的关系发布：2007-7-11

2、作者：香港晶体有限公司李锦雄

3、来源：A•槪述这份应用笔记所讨论的内容适合于通用英晶体谐振器，而文章中的数字只适用于AT和BT下厚度切变的石英晶体。陶瓷谐振器也有类似的情况。B・什么是、、睡觉晶体"？在晶休行业中，''睡觉〃晶休是种众所周知的现象：因睡觉现象而不起振的晶体，当受到外界的激励（机械或电子），它会重新工作。然而，过了一段时间之后（通常是指撤掉激励之后），晶体又会进入''睡眠〃状态一一不起振。晶体再次进入''睡眠〃的吋间，是无法估计或预测到的，短则儿分钟，长则儿个月。这一现象，可解

4、释为什么当晶休的用户检测到晶休不起振时，退回晶休商检验，但报告又显小晶体是振荡的原因。最大可能是这些''睡眠〃晶休在运输过程屮受到了''冲击〃，''振动"或者是在作不良品分析时使用了''强激励"因而将''睡眠〃晶体弄致苏醒"。（注意:造成晶体在退货时是坏的，而晶体商说是好的原因很多。其中''睡觉"晶体只是其中之一。）十来年前，一般的晶体振荡器线路大都工作在低频和较高的工作电压下，因而，加给晶休的激励也比较高（比如是1OOOUW，或更高）。振荡线路上的高激励可使这类睡觉晶体''苏醒〃，所以，早年的''睡眠〃晶体不是什么人问题。不过，尽管高激励可使这

5、类晶体''苏醒〃但仍需要-段的时间起动（从几个毫秒到几秒），因而，有些工程师称这类品体为''缓慢起振〃的晶体。现今的振荡线路对于晶体的要求更高：低工作电压的振荡线路使得晶休工作在较低激励电平，较高的工作频率通常有更多的相移也使得晶体工作在较低激励电平（因负载电容较小），现今的产品需要快速起振，如:VGA显小卡，USB和PCMICA插卡等带热插功能的产品，使用电池供电的装置'女U：超薄型的掌上电脑，移动通讯，无绳电话，节能型的BP机等，都通常内置省电功能，故需要晶体快速起振。C、为什么晶体会睡觉呢？产生''睡觉〃晶体的根本原因是:晶体生产过程中受到

6、了污染。对晶休而言，污染不仅仅是一些灰尘，诸如:微量的水汽，油污和废气也都是污染。因此，在生产过程中如想要控制好污染其所耍花费的费用是相当高的，而有些污染是很难彻底根治的。今天，晶体行业对于''睡觉〃晶体的讨论仍然是一个热门硏究课题。很多晶体生产）一家也正在积极硏究。但并不是所有的晶休生产厂家都知道怎样避免生产出''睡觉〃晶休，这也可能是这些厂家不愿意跟晶休用户讨论这一话题的原因。D、有、、医治"、、睡觉"晶体的方法吗？不幸地，如果晶体有睡觉的特性，没有任何方法可''医治〃。即使''睡觉〃晶体被激活，仍然会再次进入''睡眠〃状态。这些不良晶体的'

7、'睡眠〃状态是晶体的自然而有稳定的状态，在一定的吋间内，当外界作用力撤消之后，它又会返冋到这种稳定状态。这也就是无法''医治〃的主要原因。有些晶体生产厂家为了达到''高产出率〃，在生产过程中对晶体使用''强激励〃（激励电平非常高）用以最后测试前弄醒所有睡觉的晶体。这种方法却允许将•些''睡觉〃的晶体出货给了晶体用户，而这些晶体迟早还会再次进入''睡眠〃状态。同样原因，使用晶体的用户也应准确地给出晶体在振荡线路的激励电平，以避免晶体生产厂家在进行测试和分选时，因用户指定的不恰当规格而使用过高的激励电平，即：激活那些''睡觉〃晶体。比如:如果振荡线路

8、是工作在50uw，就不应该规定晶体的生产激励是1mw（照搬一些旧的技术指标），否则，你将指导你的晶体生产厂家激活所有睡觉的晶体，而最终通过出厂测试。请留意，对于现在的晶休及振荡线路，lmW是一个非常高的激励•如果你无法检查出你线路上的实际激励，可将该带零件的线路板送到晶体生产厂家来为你测试。E•怎样检测、、睡觉"晶体呢？检测''睡觉您体的主要困难是：•日睡觉〃晶体被''唤醒〃，它便同好的晶体-样，然而，它再次''睡觉〃的时问又无法估计（可能是几秒、几分、几天、或几个星期）。我们可以用一个间接的方法测试''睡觉〃晶体，即:测试晶体的DLD（激励电平

9、依赖性）。晶体激励电平依赖性产生的原因与''睡觉〃晶体的情况相似，都是污染所致，但情况较轻微。F・激励电平依赖性晶体的激励电平依赖性是指:晶体在不同的激励下其频率和电阻的变化量，测试时的高低电平通常相差几十倍左右。理想的晶体DLD如下：在较宽的激励电平覆盖范围内（数十倍的范围）品体的电阻和频率变化非常小，除非激励电平己超出晶体结构可承受的最高値。请小心注意:当''睡觉〃晶体在苏醒吋'表现出来的特性可能和理想的晶体一样。2.521.5当*体的港助小于结构所客许的上FU时.电肌的愛化IR小或畠不变.111L—I1

10、

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13、激励电平佯理想晶体（会睡觉的晶体）的DLDttn：许的tnit.电in的受化公仆细加・这忡倩况址正用的.就算是激励电平低于结构所容许的激