晶振此款被广泛使用在各种行业领域中的电子元器件,其频率是至关重要,所谓频率就是晶振输出的clock信号的频率,按照不同的产品应用功能选择相对应的频率参数.下面康比电子简述一下石英晶振频率相关技术
频率
石英晶体的频率取决于其振动模式(基波或泛音),该模式的谐波以及石英板的物理尺寸.利用谐波和模式,晶体工程师可以设计出频率范围为1.0MHz的晶体.至250MHz.
在1.0MHz及以上的AT切割晶体.通常是剪切振动器,其频率由石英板的厚度决定.像吉他弦一样,石英板越薄,频率越高.必须考虑的另一个因素是D:T比或直径与厚度.由于振动能量发生在石英晶振板的中心,将能量限制在一个小区域内使得板难以振动.最佳D:T等于或大于70:1.在比率为40:1或更小时,板的阻抗开始增加并使装置难以振动.D:在给定频率下的T与可以使用的支架的尺寸有直接关系.通常,给定模式中的较低频率设备需要较大的封装,较高频率的设备可以以相同的模式放置在较小的封装中.
振动石英晶体同时激发多种模式.这些附加模式或泛音是基本模式/频率的奇数倍,即:3X,5X,7X,9X......等.可以理解的是,他们被称为第3,第5,第7,第9等等泛音或模式.例如,制造的谐振器工作频率为10MHz.基本模式还将具有30MHz,50MHz,70MHz,90MHz等振动模式.
通过使用泛音/模式,贴片晶振工程师能够克服板几何的物理限制,将频率范围扩展到250MHz.同时,更高的同时确保设备的尺寸几乎保持很小.
通常使用扁平坯料技术和机械研磨工艺的基本模式对于约40MHz是实用的.相应的泛音将是第三泛音到120MHz第五泛音到200MHz.第7次泛音到280MHz.等等.
350MHz的基本模式.通过环形支撑的石英晶体谐振器技术,即化学铣削,可以实现这一目标.基本模式约为200MHz.具有理论上相应的第三泛音到600MHz是实用的.现有技术的测量技术将基波和泛音谐振器的实际频率范围限制在约250MHz.
INVERTED-MESA环支持的谐振器几何
频率与封装尺寸
如频率部分所述,石英板直径与厚度之间存在关系.最佳地,具有D:T=/>70:1的无限制真空将具有最小阻抗.当您限制并试图将振动能量捕获到板的中心时,石英晶体振荡器器件的阻抗会增加.阻抗的增加是最小的,直到达到40:1的D:T.在40:1和更小时,阻抗急剧上升,使谐振器面临无法开始或保持振动的风险.诸如造型或斜切的加工步骤可以减轻阻抗的上升,但是它不能完全消除该问题.
与此现象相关,支架选择成为关键问题,因为特定设计频率的D:T可能不允许制造具有阻抗的装置,该阻抗将允许在宽范围的驱动水平上启动和振动.
保持器选择的关键性的一个例子是2.000MHz的基本模式AT谐振器.板的大致厚度为0.033英寸.D:T为40:1时,板的直径为1.33英寸.显然它不适合任何可用的标准金属支架.该装置是通过轮廓(镜片成形)空白来“能量捕获”的候选者.在实践中,设计人员会选择HC-36支架和0.600“直径的设计用于此设计,D:T仅为18:1.典型的Rs约为55欧姆.选择较小的支架,HC-43和直径为0.350英寸的板将导致压电石英晶振的典型Rs为350欧姆.
下表提供了特定持有人类型的较低基本频率限制:
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包装类型 |
最低实用频率* |
典型的FREQ.范围 |
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HC-6,HC-33,HC-36,HC-40,HC-47,HC-48,HC-50,HC-51 |
900KHz. |
900KHz.到250MHz. |
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HC-18,HC-25,HC-37,HC-42HC-43,HC-46HC-49,HC-50 |
2.000MHz. |
2.000MHz.到250MHz. |
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HC-32 |
1.500MHz. |
1.500MHz.到250MHz. |
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HC-35,HC-45,HC-52 |
8.000MHz. |
8.000MHz.到250MHz. |
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*降低频率,性能下降. |
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康比电子晶振厂家是专注从事石英晶体振荡器,贴片晶振,有源晶振,压电陶瓷谐振器的科技企业,集石英晶振,陶瓷晶振,有源晶振的研发,设计,制造,营销和服务为一体,拥有万级净化厂房,精密生产设备,检测专用的仪器,精湛的石英晶振工艺及技术人员二十名.产品广泛应用于安防监控系统,智能手机,卫星GPS,汽车音响,车载电台,汽车防盗报警系统,平板电脑,数字电视接收器,通讯设备,电波钟表,电脑,电子数码等科技行业产品.
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