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石英晶体谐振器术语

石英晶体俗称水晶,成分SiO2,它不仅是较好的光学材料,而且是重要的压电材料。晶体的主要特征是其原子或分子有规律排列,反映在宏观上是外形的对称性。人造水晶在高温高压下结晶而成。在电场的作用下,晶体内部产生应力而形变,从而产生机械振动,获得特定的频率。我们利用它的这种逆压电效应特性来制造石英晶体谐振器。

术语 定义

AT切割 用特殊的切割角度加工晶体的一种切割方法,用这种切割方法加工的晶体有良好的温度特性,是制造石英晶体元件常用的方法。

老化率 石英晶体产品频率相对于时间的稳定性,一般情况下它的变化是几个ppm/年

等效电阻RI 等效电阻(ESR)通常表明石英谐振器在连续振荡中阻抗性能的好坏

调整频差 各种频率可接收的变化范围(一般情况下用ppm表示)

温度频差 石英晶体元件频率随温度变化而变化的特性。不同的切割方法和不同的切割角度都有不同的特性曲线。

石英晶体谐振器的主要参数

晶振的主要参数有标称频率,负载电容、频率精度、频率稳定度等。不同的晶振标称频率不同,标称频率大都标明在晶振外壳上。如常用普通晶振标称频率有:48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz~40.50 MHz等,对于特殊要求的晶振频率可达到1000 MHz以上,也有不具标称频率的,如CRB 、ZTB、Ja等系列。负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,谐振器,可看作晶振片在电路中串接电容。负载频率不同决定谐振器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振,谐振器加工,负载电容不一定相同。因为石英晶体谐振器有两个谐振频率,一个是串联谐振晶振的低负载电容晶振:另一个为并联谐振晶振的高负载电容晶振。所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一致,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。频率精度和频率稳定:由于普通晶振的性能基本性能达到一般电器的要求,对于设备还需要有一定的频率精度和频率稳定性。频率精度从量级到量级不等。稳定度从±1到±100ppm不等。这要根据具体的设备需要而选择合适的晶振,谐振器厂家,如通信网络,谐振器报价,无线资料传输等系统就需要更高要求的石英晶体谐振器。因此,晶振的参数决定了晶振的品质和性能。

晶体谐振器优点和缺点

优点:信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的片子,而且价格通常也较低。晶体谐振器的精度为1PPM(百万分之一)至100PPM。 

缺点:晶体谐振器是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来。晶体谐振器相对于晶体振荡器而言其缺陷是信号质量较差,通常需要准确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。

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