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許多晶體振蕩器在晶體的并聯(lián)諧振點(diǎn)和施加的負(fù)載電容下工作.負(fù)載電容定義為晶體封裝外部的有效電容,施加在晶體的端子之間,如圖1所示.石英晶振制造商指定給定的負(fù)載電容以及操作頻率.負(fù)載電容與制造商指定的負(fù)載電容不同的操作會(huì)導(dǎo)致相對(duì)于制造商指定頻率的振蕩頻率誤差.頻率誤差是由于晶體的電容"拉"引起的.這可以通過(guò)將并聯(lián)和負(fù)載電容并聯(lián)組合,然后將該總和并聯(lián)負(fù)載電容與運(yùn)動(dòng)電容串聯(lián)組合來(lái)形成整體有效電容來(lái)證明.

OV-7604-C7-32.768k-20PPM-TB-QA瑞士微晶晶振CM7V-T1A-32.768kHz-12.5pF-10PPM-TB-QC32.768KCC5V-T1A-32.768kHz-7pF-20PPM-TB-QCMicrocrystalCM8V-T1A-32.768k-12.5pF-20PPM-TB-QAMicrocrystalCM7V-T1A-32.768kHz-9pF-10PPM-TB-QC石英晶振CM7V-T1A-32.768kHz-12.5pF-20PPM-TB-QC瑞士石英晶振CM8V-T1A-32.768k-9pF-20PPM-TB-QA瑞士石英晶振CM7V-T1A-Low-ESR-32.768k-7pF-10-TB-QA瑞士Microcrystal晶振CM7V-T1A-32.768kHz-7pF-20PPM-TB-QC無(wú)源時(shí)鐘晶振CM7V-T1A-32.768k-7pF-100PPM-TB-QA無(wú)源時(shí)鐘晶振CM7V-T1A-32.768kHz-12.5pF-100PPM-TB-QCMicrocrystalOV-7604-C7-32.768kHz-20PPM-TB-QC進(jìn)口32.768K

在稱為老化的過(guò)程中,石英晶體諧振器的諧振頻率隨時(shí)間移動(dòng)少量.石英晶體諧振器用作濾波器和振蕩器,作為高性能諧振電路.這些諧振器以其高性能和穩(wěn)定性而聞名,但它們?cè)诜Q為老化的過(guò)程中隨時(shí)間略微改變其頻率.盡管頻率變化很小,但它們是永久性的,并且可能在頻率精度非常重要的一些應(yīng)用中起作用.可以最小化由制造過(guò)程和使用中的石英晶體老化箱引起的變化.

多年來(lái),我們對(duì)石英晶體諧振器的要求很高,工作溫度范圍為-40°C至+85°C,穩(wěn)定性為±10ppm,盡管我們與客戶討論的幾乎所有應(yīng)用都不需要操作這個(gè)工業(yè)溫度范圍.似乎所考慮的要求不是考慮應(yīng)用而是來(lái)自半導(dǎo)體制造商的數(shù)據(jù)表;這些芯片的工作溫度范圍為-40°C至+85°C,參考設(shè)計(jì)表明晶體和其他元件應(yīng)該能夠做到這一點(diǎn).現(xiàn)在,可以購(gòu)買符合所述規(guī)格的晶振,但晶體制造的基本原理使它們對(duì)于除了最苛刻的應(yīng)用之外的所有應(yīng)用都非常昂貴.這就是原因.

1880年,兩位法國(guó)科學(xué)家的兄弟Jacques和PierreCurie發(fā)現(xiàn)了壓電性.他們?cè)谑状伟l(fā)現(xiàn)施加在石英晶體諧振器或甚至某些晶體上的壓力在某種材料中產(chǎn)生電荷后發(fā)現(xiàn)了壓電性.1他們后來(lái)將這種奇怪的科學(xué)現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng).居里兄弟很快發(fā)現(xiàn)了逆壓電效應(yīng).在他們證實(shí)當(dāng)電場(chǎng)被強(qiáng)制施加到晶振引線上之后,它導(dǎo)致晶體引線的畸形或無(wú)序-現(xiàn)在稱為反壓電效應(yīng).壓電性這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)自希臘語(yǔ)piezo,意思是擠壓或按壓.有趣的是,希臘語(yǔ)中的電子意味著琥珀.琥珀也恰好是電荷的來(lái)源.

這些石英晶體振蕩器非常穩(wěn)定,具有良好的品質(zhì)因數(shù),尺寸小,非常經(jīng)濟(jì).因此,與諸如LC電路,轉(zhuǎn)向叉等的其他諧振器相比,石英晶體振蕩器電路是優(yōu)越的.通常,8MHz晶體振蕩器用于微處理器和微控制器.等效電路也代表晶體的晶體作用.電路中使用的基本元件,電感L1代表晶體質(zhì)量,電容C1代表柔量,電阻R1代表晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)摩擦,C0代表晶體機(jī)械成型所形成的電容.

石英晶體振蕩器中使用的石英晶體是一塊非常小的薄片或切割石英晶片,兩個(gè)平行表面被金屬化以形成所需的電連接.一塊石英晶振的物理尺寸和厚度受到嚴(yán)格控制,因?yàn)樗鼤?huì)影響振蕩的最終或基本頻率.基頻通常稱為晶體"特征頻率".

切割類型也決定了晶體的活性.一些晶振以不止一個(gè)頻率振動(dòng),因此將以諧波頻率工作.厚度不均勻的晶體可具有兩個(gè)或更多個(gè)諧振頻率.通常,一個(gè)共振頻率比其他共振頻率更明顯.其他不太明顯的共振頻率稱為SPURIOUS頻率.有時(shí)這種晶體同時(shí)以兩個(gè)頻率振蕩.可安全通過(guò)晶體的電流量范圍為50至200毫安.當(dāng)超過(guò)額定電流時(shí),機(jī)械振動(dòng)的幅度變得太大,晶體可能會(huì)破裂.晶體過(guò)載會(huì)影響振動(dòng)頻率,因?yàn)楣暮途w溫度會(huì)隨著負(fù)載電流的增加而增加.