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負(fù)載諧振頻率 - 晶振與晶體的參數(shù)詳細(xì)介紹

2016年05月20日 15:03 網(wǎng)絡(luò) 作者:佚名 用戶評論(0

  4.12 負(fù)載諧振頻率(FL)

  指在規(guī)定條件下,晶體元件與一負(fù)載電容串聯(lián)或并聯(lián),其組合阻抗呈現(xiàn)為電阻性時兩個頻率中的一個頻率。在串聯(lián)負(fù)載電容時,F(xiàn)L是兩個頻率中較低的那個頻率;在并聯(lián)負(fù)載電容時,F(xiàn)L則是其中較高的那個頻率。對于某一給定的負(fù)載電容值(CL),就實際效果,這兩個頻率是相同的;而且

  這一頻率是晶體的絕大多數(shù)應(yīng)用時,在電路中所表現(xiàn)的實際頻率,也是制造廠商為滿足用戶對產(chǎn)品符合標(biāo)稱頻率要求的測試指標(biāo)參數(shù)。

  晶振與晶體的參數(shù)詳細(xì)介紹

  4.13 品質(zhì)因數(shù)(Q)

  品質(zhì)因數(shù)又稱機(jī)械Q值,它是反映諧振器性能好壞的重要參數(shù),它與L1和C1有如下關(guān)系:

  Q=wL1/R1=1/wR1C1

  如上式,R1越大,Q值越低,功率耗散越大,而且還會導(dǎo)致頻率不穩(wěn)定。反之Q值越高,頻率越穩(wěn)定。

  4.14 激勵電平(Level of drive)

  是一種用耗散功率表示的,施加于晶體元件的激勵條件的量度。所有晶體元件的頻率和電阻都在一定程度上隨激勵電平的變化而變化,這稱為激勵電平相關(guān)性(DLD),因此訂貨規(guī)范中的激勵電平須是晶體實際應(yīng)用電路中的激勵電平。正因為晶體元件固有的激勵電平相關(guān)性的特性,用戶在振蕩電路設(shè)計和晶體使用時,必須注意和保證不出現(xiàn)激勵電平過低而起振不良或過度激勵頻率異常的現(xiàn)象。

  4.15 激勵電平相關(guān)性(DLD)

  由于壓電效應(yīng),激勵電平強(qiáng)迫諧振子產(chǎn)生機(jī)械振蕩,在這個過程中,加速度功轉(zhuǎn)化為動能和彈性能,功耗轉(zhuǎn)化為熱。后者的轉(zhuǎn)換是由于石英諧振子的內(nèi)部和外部的摩擦所造成的。

  摩擦損耗與振動質(zhì)點的速度有關(guān),當(dāng)震蕩不再是線性的,或當(dāng)石英振子內(nèi)部或其表面及安裝點的拉伸或應(yīng)變、位移或加速度達(dá)到臨界時,摩擦損耗將增加。因而引起頻率和電阻的變化。

  加工過程中造成DLD不良的主要原因如下,其結(jié)果可能是不能起振:

  1) 諧振子表面存在微粒污染。主要產(chǎn)生原因為生產(chǎn)環(huán)境不潔凈或非法接觸晶片表面;

  2) 諧振子的機(jī)械損傷。主要產(chǎn)生原因為研磨過程中產(chǎn)生的劃痕。

  3) 電極中存在微?;蜚y球。主要產(chǎn)生原因為真空室不潔凈和鍍膜速率不合適。

  4) 裝架是電極接觸不良;

  5) 支架、電極和石英片之間存在機(jī)械應(yīng)力。

  4.16 DLD2(單位:歐姆)

  不同激勵電平下的負(fù)載諧振電阻的最大值與最小值之間的差值。(如:從0.1uw~200uw,總共20步)。

  4.17 RLD2(單位:歐姆)

  不同激勵電平下的負(fù)載諧振電阻的平均值《與諧振電阻Rr的值比較接近,但要大一些》。(如:從0.1uw~200uw,總共20步)。

  4.18 寄生響應(yīng)

  所有晶體元件除了主響應(yīng)(需要的頻率)之外,還有其它的頻率響應(yīng)。減弱寄生響應(yīng)的辦法是改變晶片的幾何尺寸、電極,以及晶片加工工藝,但是同時會改變晶體的動、靜態(tài)參數(shù)。

  寄生響應(yīng)的測量

  1) SPDB 用DB表示Fr的幅度與最大寄生幅度的差值;

  2) SPUR 在最大寄生處的電阻;

  3) SPFR 最小電阻寄生與諧振頻率的距離,用Hz或ppm表示。

  5. 晶體振蕩器的分類

  5.1 Package石英振蕩器(SPXO)

  不施以溫度控制及溫度補償?shù)氖⒄袷幤鳌nl率溫度特性依靠石英振蕩晶體本身的穩(wěn)定性。

  5.2 溫度補償石英振蕩器(TCXO)

  附加溫度補償回路,減少其頻率因周圍溫度變動而變化之石英振蕩器。

  5.3 電壓控制石英振蕩器(VCXO)

  控制外來的電壓,使輸出頻率能夠變化或調(diào)變的石英振蕩器。

  5.4 恒溫槽式石英振蕩器(OCXO)

  以恒溫槽保持石英振蕩器或石英振蕩晶體在一定溫度,控制其輸出頻率在周圍溫度下也能保持極小變化量之石英振蕩器。

  除了以上四種振蕩器外,隨著PLL、Digital、Memory技術(shù)的應(yīng)用,其他功能的多元化石英振蕩器也快速增加。

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( 發(fā)表人:方泓翔 )

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