首頁晶振行業(yè)動態(tài) 石英晶體振蕩器你不知道的屬性
石英晶體振蕩器你不知道的屬性
來源：http://www.sdyoujian.cn 作者：yijindz 2013年07月18
石英晶體振蕩器在20世紀(jì)20年代初就被推出上市,這種振蕩器是一種能量轉(zhuǎn)換裝置將直流電能轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的交流電能,電路叫做振蕩電路.體積一般很大比如44*30*24cm使用電源220V和某種機(jī)器一樣,一般適用于醫(yī)療,石油化工,環(huán)境監(jiān)測等等.然而在電子元器件壓電頻率晶振這類中也有振蕩器,這類振蕩器是利用壓電效應(yīng)的石英晶體片制成,這種石英晶體薄片受到外加交變電場的作用時(shí)會產(chǎn)生機(jī)械振動,當(dāng)交變電場的頻率與石英晶體固有頻率相同時(shí)振動變得很強(qiáng)烈這就是晶體諧振特性的反應(yīng).這種振蕩器大都是貼片型號體積很小單位都是用毫米來計(jì)算常用體積有7.0*5.0*1.3mm,5.0*3.2*1.3mm,3.2*2.5*1.3mm電壓一般用2.8V,3.3V和到5.0V,記得前段時(shí)間有個(gè)客戶A找到億金電子業(yè)務(wù)員詢問一款振蕩器,接起電話很熱情的和以往一樣開始問客戶A要什么產(chǎn)品,尺寸規(guī)格頻率什么的,通過談話知道了客戶A的頻率和幾個(gè)腳最后說到尺寸時(shí)我停頓了大概5秒,為什么呢?對方說要尺寸40*26cm的振蕩器我心想哪有這么大尺寸的oscillator,后來我反問對方你要的是不是晶振阿,客戶A才說哦我要OSC是大型設(shè)備那種.有時(shí)客戶可能是正在研發(fā)某個(gè)產(chǎn)品只知道振蕩器三個(gè)詞卻沒過多了解其中的特性.
壓電頻率元器件中的晶體振蕩器,其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率,這個(gè)頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率.比如我們在夏天依賴的空調(diào)利用壓電效應(yīng),即在晶片兩極外加電壓石英晶振就會產(chǎn)生變形.反之,如果外力使石英晶片變形則在兩極上金屬片又會產(chǎn)生電壓.若加上適當(dāng)?shù)慕蛔冸妷?晶體便會產(chǎn)生諧振.當(dāng)所加的交變電壓頻率恰為晶體自然諧振頻率時(shí)其振幅最大.石英晶振由于具有體積小,穩(wěn)定性好等特點(diǎn)已廣泛應(yīng)用丁空調(diào)器微電腦芯片時(shí)鐘電路中.石英晶體諧振器的開發(fā)和利用,拓寬了電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,高精尖電子設(shè)備中的振蕩器幾乎都采用石英晶體振蕩器..jpg)
石英晶體是硅石的一種,天然和人工制造的石英晶體都是六角椎體,具有各向異性的物理特性.按其自然形狀有三個(gè)對稱軸,電軸X,機(jī)械軸Y,光軸Z.石英晶體諧振器中的各種晶片,就是按與各軸不同角度,切割成正方形,長方形,圓形,或棒形薄片.不同切片的晶片振動形式不同,性能不同.為了把石英晶體切片接入電路必須將晶片裝置在支架上,并引出接線然后封裝在真空玻璃外殼或金屬外殼內(nèi).當(dāng)在某一切型晶片兩面沿某一方向施加機(jī)械壓力.受力的兩面上就產(chǎn)生等量異號電荷,其值與機(jī)械壓力所產(chǎn)生的形變成正比,若機(jī)械力是張力,則兩表面產(chǎn)生的電荷符號與壓力時(shí)相反,這種效應(yīng)稱為正壓電效應(yīng)；在晶片兩面加上電壓后,便產(chǎn)生機(jī)械形變,晶片將伸縮,彎曲,切變,扭轉(zhuǎn)等,這種效應(yīng)稱反壓電效應(yīng).泛音晶體一塊一定尺寸和形狀的晶片,既可以在基頻上諧振,也可以在更高的基頻奇次諧頻上產(chǎn)生諧頻諧振.通常把利用石英晶片的基頻諧振稱為基頻諧振器；利用石英晶片的諧頻諧振稱為泛音諧振器.用于高頻的Quartz Crystal,一般采用厚度切變的振動型式,其諧振頻率與厚度成反比,頻率越高,厚度越薄,機(jī)械強(qiáng)度越差.利用石英晶振的泛音型工作,就是用其基頻的奇次諧頻電壓激勵(lì),產(chǎn)生壓電諧振現(xiàn)象.采用泛音晶體,可不減小晶片厚度,而得到頻率很高且穩(wěn)定的諧振頻率.目前已有數(shù)十次泛音晶體,振蕩頻率高達(dá)數(shù)百兆赫.理論上,同一晶體在基頻和奇次諧頻上都可激勵(lì),但在實(shí)際制作中,專門根據(jù)用途制作基頻或泛音石英晶體.它們的等效電路相同,而參數(shù)不同在串聯(lián),并聯(lián)型電路上都可工作但振蕩頻率較高時(shí),常用串聯(lián)振蕩型電路.
壓電頻率元器件中的晶體振蕩器,其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率,這個(gè)頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率.比如我們在夏天依賴的空調(diào)利用壓電效應(yīng),即在晶片兩極外加電壓石英晶振就會產(chǎn)生變形.反之,如果外力使石英晶片變形則在兩極上金屬片又會產(chǎn)生電壓.若加上適當(dāng)?shù)慕蛔冸妷?晶體便會產(chǎn)生諧振.當(dāng)所加的交變電壓頻率恰為晶體自然諧振頻率時(shí)其振幅最大.石英晶振由于具有體積小,穩(wěn)定性好等特點(diǎn)已廣泛應(yīng)用丁空調(diào)器微電腦芯片時(shí)鐘電路中.石英晶體諧振器的開發(fā)和利用,拓寬了電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,高精尖電子設(shè)備中的振蕩器幾乎都采用石英晶體振蕩器.
石英晶體是硅石的一種,天然和人工制造的石英晶體都是六角椎體,具有各向異性的物理特性.按其自然形狀有三個(gè)對稱軸,電軸X,機(jī)械軸Y,光軸Z.石英晶體諧振器中的各種晶片,就是按與各軸不同角度,切割成正方形,長方形,圓形,或棒形薄片.不同切片的晶片振動形式不同,性能不同.為了把石英晶體切片接入電路必須將晶片裝置在支架上,并引出接線然后封裝在真空玻璃外殼或金屬外殼內(nèi).當(dāng)在某一切型晶片兩面沿某一方向施加機(jī)械壓力.受力的兩面上就產(chǎn)生等量異號電荷,其值與機(jī)械壓力所產(chǎn)生的形變成正比,若機(jī)械力是張力,則兩表面產(chǎn)生的電荷符號與壓力時(shí)相反,這種效應(yīng)稱為正壓電效應(yīng)；在晶片兩面加上電壓后,便產(chǎn)生機(jī)械形變,晶片將伸縮,彎曲,切變,扭轉(zhuǎn)等,這種效應(yīng)稱反壓電效應(yīng).泛音晶體一塊一定尺寸和形狀的晶片,既可以在基頻上諧振,也可以在更高的基頻奇次諧頻上產(chǎn)生諧頻諧振.通常把利用石英晶片的基頻諧振稱為基頻諧振器；利用石英晶片的諧頻諧振稱為泛音諧振器.用于高頻的Quartz Crystal,一般采用厚度切變的振動型式,其諧振頻率與厚度成反比,頻率越高,厚度越薄,機(jī)械強(qiáng)度越差.利用石英晶振的泛音型工作,就是用其基頻的奇次諧頻電壓激勵(lì),產(chǎn)生壓電諧振現(xiàn)象.采用泛音晶體,可不減小晶片厚度,而得到頻率很高且穩(wěn)定的諧振頻率.目前已有數(shù)十次泛音晶體,振蕩頻率高達(dá)數(shù)百兆赫.理論上,同一晶體在基頻和奇次諧頻上都可激勵(lì),但在實(shí)際制作中,專門根據(jù)用途制作基頻或泛音石英晶體.它們的等效電路相同,而參數(shù)不同在串聯(lián),并聯(lián)型電路上都可工作但振蕩頻率較高時(shí),常用串聯(lián)振蕩型電路.
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