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AT切割晶振基本知識【愛普生晶振官方培訓資料】

作者:愛普生代理江蘇南山 發布時間:2020-10-16分類:基礎知識瀏覽:77次

AT晶振實際上是一種采用AT方式切割的無源晶體諧振器(英文名稱為AT-cut Crystal unit)。
以下資料來自日本EPSON晶振官方向其授權代理商——南京南山半導體有限公司提供的培訓資料。



1.       晶體產品如何分類?各有什么特點?
晶體產品有兩種形式:晶體單元(Crystal Unit,俗稱無源晶振)和晶體振蕩器(Oscillator,俗稱有源晶振)。晶體振蕩器其實就是晶體單元和各種半導體IC組合而成的模塊,晶體振蕩器的主要頻率特性都取決于其內部晶體單元。
       晶體單元的特性取決于切割工藝,不同的切割方式決定了晶振的以下一個性能或參數,目前主要有三種切割方式:
a) 音叉型(Turning Fork):頻率主要是KHz級,比如32.768KHz
b) AT-Cut型:頻率主要是MHz級,比如12MHz,26MHz,125MHz等
c) SAW型:頻率為百MHz甚至GHz

石英晶體的3種切割方式

2、AT晶振溫度頻率


晶體單元的典型溫度頻率特性如下圖:
 愛普生晶振AT切割晶體諧振器溫度頻率特性曲線
AT諧振頻率(f)晶體單元主要是石英的厚度(t)剪切模式
等效公式如下:
f = 1.67 / t            ( f ; [MHz]   t ; [mm] )
(Ex) t = 0.1mm ? f = 16.7MHz,    t = 0.05mm ? f = 33.4MHz


3、如何計算AT晶振當前頻率()

計算公式如下:
△f/f=α(θX-25)+β(θX-25)2+χ(θX-25)3
θX:目標溫度
α,β,χ曲線系數可以在詳細規格書內查到

4、
晶體切割位置

石英晶體切割位置

5、AT晶振內部結構:
內部結構
EPSON愛普生AT切割晶體諧振器內部結構圖

Over tone (泛音);
晶體單元的諧振頻率N倍于基本諧振頻率稱之為泛音模式,其中N是奇數,3,5,7, ???。N倍泛音頻率常被用到,我們稱為N泛音晶體單元.

6、震動模式

AT型晶體震動模式如左下圖所示,可以設想一下,一個膠體于兩掌之間,反復相對方向前后措動手掌。
AT型晶體震動模式


7、AT晶振常見英/漢對照表
Common frequency:  常用頻點 、
Frequency tolerance:頻率穩定度
Actual package:  實際封裝
Supply voltage: 工作電壓
Motional resistance: 動態阻抗
Load capacitance: 負載電容
Non linearity: 非線性度
Operating temperature: 工作溫度
Frequency range: 頻率范圍
Current consumption: 電流消耗
Output control: 輸出控制
Size (mm): 尺寸(mm)
Detection range: 檢測范圍
Scale factor: 比例因子
Frequency / temperature characteristics:頻率/溫度特性
Frequency/control range頻率/控制范圍


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