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更多>>石英晶體振蕩器為什么受高端電子產(chǎn)品親睞?
來源:http://m.goapplyonline.com 作者:zhaoxiandz 2013年10月15
石英晶體振蕩器是目前精度最高,溫度范圍最寬的振蕩子。在數(shù)碼電子,移動通信設備,GPS導航設備,無線系統(tǒng)等高端領域得到了廣泛的運用,尤其是經(jīng)過多次的技術改進,現(xiàn)在的石英晶體振蕩器在軍用領域也占據(jù)了一席之地?,F(xiàn)代軍用系統(tǒng)要求振蕩器具有以下幾點重要性能:在多參數(shù)(時間,溫度,加速度,輻射等)范圍內(nèi)能保持穩(wěn)定,噪聲低,功耗小,體積小,預熱快,使用期消耗低等。可見石英晶體振蕩器的重要性不可忽視。那是什么原因使得石英晶體振蕩器具有如此不可替代的作用呢?
原因在于石英晶體振蕩器使用的材料,振蕩器是由石英材料制作而成,而石英具有如下幾點特性:
首先,石英具有壓電特性(“壓力—電的特性”),壓電效應表明了石英晶體的力學性質(zhì)和電學的耦合。
其次,具有零溫度系數(shù)切型。而具有零溫度系數(shù)切型的晶體很少,石英正是其中一種。
再次,石英材料具有應力補償切型。
接著,石英材料具有低損耗(即高Q 值)特性。Q 值越高,晶體的頻率穩(wěn)定度就越高,因此,能夠更準確。
然后,石英材料容易加工。石英在任何物質(zhì)中的可溶性低,除了氟化物的腐蝕外,在“正常”條件下,堅硬而不易碎。
最后,石英在自然界中很豐富,易于大量生長,成本低,純度和完整性均較高。在人工生長的單晶石英中,年產(chǎn)量在3000 噸以上,生長數(shù)量僅次于硅(到1997 年為止,年增長是硅的3到4 倍)。
由此可見由石英材料制作而成的石英晶振應用如此廣泛,這其實是一種必然!并且隨著技術的不斷進步,使用石英晶振的產(chǎn)品只會越來越多。
石英晶體,有天然的也有人造的,它是一種重要的壓電晶體材料。石英晶體本身并非振蕩器,它只有借助于有源激勵和無源電抗網(wǎng)絡方可產(chǎn)生振蕩。石英振蕩器主要是由品質(zhì)因數(shù)(Q)很高的晶體諧振器(即晶體振子)與反饋式振蕩電路組成的。石英晶體振子是石英振蕩器中的重要元件,晶體的頻率(基頻或n次諧波頻率)及其溫度特性在很大程度上取決于其切割取向。只要在晶體振子板極上施加交變電壓,就會使晶片產(chǎn)生機械變形振動,此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應。當外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時,就會發(fā)生壓電諧振,從而導致機械變形的振幅突然增大。石英晶體振蕩器的基本結構如下圖所示:
在未來,高精度、低功耗和小型化,仍然是石英振蕩器的研究課題?,F(xiàn)在晶振的小型化已經(jīng)達到很高水準,體積小至2.0*1.6mm的小體積石英振蕩器現(xiàn)已實現(xiàn)批量生產(chǎn),但由于晶振市場需求的日益加大,還是不可避免出現(xiàn)了晶振供不應求的現(xiàn)象,所以即使在石英晶振小型化與片式化方面的突破將面臨不少困難,我們還是要迎難而上,攻克一個個技術難關。
原因在于石英晶體振蕩器使用的材料,振蕩器是由石英材料制作而成,而石英具有如下幾點特性:
首先,石英具有壓電特性(“壓力—電的特性”),壓電效應表明了石英晶體的力學性質(zhì)和電學的耦合。
其次,具有零溫度系數(shù)切型。而具有零溫度系數(shù)切型的晶體很少,石英正是其中一種。
再次,石英材料具有應力補償切型。
接著,石英材料具有低損耗(即高Q 值)特性。Q 值越高,晶體的頻率穩(wěn)定度就越高,因此,能夠更準確。
然后,石英材料容易加工。石英在任何物質(zhì)中的可溶性低,除了氟化物的腐蝕外,在“正常”條件下,堅硬而不易碎。
最后,石英在自然界中很豐富,易于大量生長,成本低,純度和完整性均較高。在人工生長的單晶石英中,年產(chǎn)量在3000 噸以上,生長數(shù)量僅次于硅(到1997 年為止,年增長是硅的3到4 倍)。
由此可見由石英材料制作而成的石英晶振應用如此廣泛,這其實是一種必然!并且隨著技術的不斷進步,使用石英晶振的產(chǎn)品只會越來越多。
石英晶體,有天然的也有人造的,它是一種重要的壓電晶體材料。石英晶體本身并非振蕩器,它只有借助于有源激勵和無源電抗網(wǎng)絡方可產(chǎn)生振蕩。石英振蕩器主要是由品質(zhì)因數(shù)(Q)很高的晶體諧振器(即晶體振子)與反饋式振蕩電路組成的。石英晶體振子是石英振蕩器中的重要元件,晶體的頻率(基頻或n次諧波頻率)及其溫度特性在很大程度上取決于其切割取向。只要在晶體振子板極上施加交變電壓,就會使晶片產(chǎn)生機械變形振動,此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應。當外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時,就會發(fā)生壓電諧振,從而導致機械變形的振幅突然增大。石英晶體振蕩器的基本結構如下圖所示:
在未來,高精度、低功耗和小型化,仍然是石英振蕩器的研究課題?,F(xiàn)在晶振的小型化已經(jīng)達到很高水準,體積小至2.0*1.6mm的小體積石英振蕩器現(xiàn)已實現(xiàn)批量生產(chǎn),但由于晶振市場需求的日益加大,還是不可避免出現(xiàn)了晶振供不應求的現(xiàn)象,所以即使在石英晶振小型化與片式化方面的突破將面臨不少困難,我們還是要迎難而上,攻克一個個技術難關。
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