晶体谐振器的压电效应
石英晶体谐振器之所以有选频特性,是因为其具有“压电效应”和“压电谐振”现象,即在外加信号频率不同时,它可以呈现出不同的电抗特性,压电效应:机械力-----电荷电场
在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械玉力,则在晶片相应的方向上将产生电场
压电谐振:交变电压一频率相同的变形振动一交变电荷一回路中形成电流
振荡器的常见指标
初始准确率:指振荡器上电工作某一段短时间内的频率准确度:—般为开机八分钟至30分钟,25度室温,需要等到晶振稳定工作
老化率:振荡器在工作一段时间后由于内部结构的改变引起的频率偏移
引起原因:不同的热膨胀系数、焊接材料在凝固、加工时尺寸的改变、由于成型,焊接时的残余应力,电极的内应力、石英在生长中的不均匀,杂质和其他缺陷、切割,点清晰和腐蚀引起的表面破坏的影响、电极应力和支架为对准的弯矩,晶格内部产生局部化应力产生的破坏
根据测试时长老化率一般分日老化率、月老化了、年老化率。
普通晶振和温补晶振
1、普通晶振
普通晶体振荡器(SPXO)是简单的晶体振荡器,它是由晶体元件与振荡电路按设计要求,集成装配在PCB电路板上并用金属外壳封装而成的频率器件,通常用作微处理器的时钟器件。
2、温补晶振
温度补偿晶体振荡器(TCXO),在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿,以达到在宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。一般模拟式温补晶振采用热敏补偿网络。补偿后频率精度更高,,由于其良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应性较强等多方面优点,通常用于通信设备,如手机,GPS定位等。
晶振的分类
这类型晶振对温度稳定性的解决方案采用了恒温槽技术,将晶体置于恒温槽内,通过设置恒温工作点,使槽体保持恒温状态,在一定范围内不受外界温度影响,达到稳定输出频率的效果。这类晶振主要用于各种类型的通信设备,包括交换机、SDH传输设备、移动通信直放机、GPS接收机、电台、数字电视等领域。根据用户需要,该类型晶振可以带压控引脚。
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