news 2026/9/2 22:56:32

国产石英晶体谐振器参数-频率/TC温度曲线

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张小明

前端开发工程师

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国产石英晶体谐振器参数-频率/TC温度曲线

一、振动频率方程:fn=n Kr/t (n=1、3、57…) Kr=1670KHz.mm

计算晶片厚度 t=1670/fn (mm)

频率和晶片的厚度有关,相同切型相同频率晶片,厚度越厚,频率越低。

二、AT切割:石英晶体的AT切割通常用于0.5到300MHz之间的频率,并且具有振动的厚度切割模式。它是使用最广泛的切割,特别适用于要求振荡器在500KHz至300MHz范围内运行的电子仪器等,尽管随着技术的发展,上限不断提高。

BT割切:这是另一种类似于AT的切割,它会以厚度切割模式振动,通常用于0.5到200MHz的频率。它使用不同的角度:与z轴成49。它具有可重复的特性,频率常数为2.536 MHz/mm。然而,温度稳定性特性不如AT切割,但由于其较高的频率常数,它可以更轻松地用于更高频率的操作。

GT切割:用于石英晶体的GT切割通常用于大约0.1到2.5MHz的频率,并且使用振动的宽度扩展模式。它以517'的角度切割,由于温度系数不同的两种振动模式相互抵消,因此温度系数在+25到+75C之间几乎为零。

IT切割:此切割使用厚度切割模式,并且用于大约0.5到200MHz之间的频率。这种晶体切割与SC非常相似。但是,对于需要在80-90C的温度范围内工作的水晶烤箱,该选项可以克服在这些温度下使用SC的困难。IT切口的最高转折点在85至105C之间,但与SC的机械应力敏感性不同。

SC切割:此晶体切割用于大约0.5到3200MHz之间的频率。这种切割是在1970年代后期开发的,特别是用于精密晶体烤箱,但是它确实需要更复杂的制造过程,因为随后需要进行双角度旋转并同时进行精密研磨。

XY切割:此切割本质上是一种晶体切割格式,用于低频应用,其频率通常在5至100KHz之间。它使用长宽弯曲模式。该晶体切割广泛用于一个公共频率为32.768 KHz的低频。它的优点是频率非常小,比其他低频晶体类型便宜,此外它具有低阻抗和低C0/C1比。

三、晶体谐振器参数-SPDB

晶振存在于其基频或泛音不相关的频率振荡的情况,而这些不需要的频率我们称之为寄生频率(寄生波)。而我们选择晶振频率时,其实指的就是寄生频率被成功压制后凸显而出的主频,即:我们所需要的输出频率。

换句话说,寄生频率指的是除了主谐振频率之外而出现的其它谐振频率。每种晶振都有自己的频率使用频率,一旦超过频率范围,就会发生频偏现象,这会影响到晶振的正常使用。若晶振直接跳到其它频率(即寄生频率),将直接导致晶振不可用。

寄生频率效应可以通过晶振制造和生产过程中优化石英晶片纯度,电极设计及被银工艺来抑制。在晶振生产过程中,我们是通过SPDB这个指标来抑制寄生频率。

寄生dB值(SPDB),在用12.5测试头测出的最小寄生电阻波峰相对主振波峰之间的差值,单位用dB表示。

晶振SPDB正常范围:<-3 该数值的绝对值越小越好.

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