如果石英晶振符合其規格,我們很少有人擔心它是如何制造的,甚至是它的工作原理.但有時候掌握基礎知識是有用的,如果只是為了能夠忽略數據表中的一些更夸張的性能聲明.

用于電子應用的晶體晶圓是用石英石切割而成的.切割方向決定了晶體的振動模式,其頻率-溫度特性,它將如何老化以及各種其他參數.

在這些應用中使用的所有晶體中約90％是所謂的AT切割.這意味著石頭以與Z軸成35°15'的角度切割.由于所得晶體的溫度特性,AT切割很受歡迎.它們可以在-40°C至+125°C耐高溫晶振的溫度下使用,并具有一個拐點-頻率隨溫度升高或降低的對稱點-為25°C.

AT切割石英晶體

在一批晶振必須具有相同特性的情況下,切割角度特別重要.在這里,行業標準的做法是將切割角度指定為度數的±15秒(或1度的0.0042).有時可能會有意地略微改變切割角度,以實現所需的溫度特性變化.

與所有電子元件一樣,非常緊密的公差部件比具有更寬松公差的部件成本更高,這主要是由于在更嚴格的公差下可以實現更有限的產量.

值得注意的是,AT切割貼片晶振的溫度-頻率特性是對稱的.這就是為什么你會看到晶體的規格從0°C到50°C,-10°C到+60°C,-20°C到+70°C等.這些指定的溫度范圍都是對稱的25℃.因此,-40°C至+85°C的“工業”溫度范圍(通常用于表征其他電子元件,包括半導體)并不是指定晶體的最合適方式.最接近的等效溫度范圍是-40°C至+90°C.因此,如果您看到參考設計需要在-40°C至+85°C范圍內具有±10ppm穩定性的石英晶振,請謹慎對待.

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