实际上石英晶振的各式单位行为说明

实际上石英晶振的各式单位行为说明

本文将为大家讲述的是石英晶振的等效电路,频率,温度,驱动器,负载电容,振荡电路,应用注意事项等各式单位行为说明,晶振体积虽小,但是电路系统方面涉及的东西还是很多的,主板CPU的主要信号来源就是由石英晶体振荡器所发出的振荡信号,为网络终端系统提供的一定频率范围和电压输出信号基准的元器件,在如今的军用市场,医疗设备,航天领域中是选取的重要电子零件之一.

晶体的振荡等效电路:当晶体单元作为振荡电路中的感抗被驱动时,晶体单元和振荡电路之间的关系如图所示,为了改善振荡电路的启动条件,最好增加负电阻值-R振荡电路的哪个参数,如果没有很多负电阻(较小的负电阻)的电路与具有较大谐振电阻的晶体单元组合,则起始条件将变得更糟,振荡电路的设计目标应使负电阻值为谐振电阻的5至10倍,晶体单元的振动实际上是机械振动,然而,如果晶体单元的行为是电转换的,则石英晶体单元可以由双端网络表示,由L1,C1和R1组成的串联电路与弹性振动有关,而元件C0与串联臂并联连接,作为可归因于石英晶体板的电介质体的电容,电阻R1是串联谐振频率下晶体单元的谐振电阻.（如图）

频率-温度:AT切割的特性目前最常用的AT切割晶体单元的频率-温度特性由三次曲线表示,(参见图)以给定工作温度范围内获得所需频率容差的角度切割晶体板,实际上,由于在连续过程中切割和抛光精度的结果,在表观切割角度中可能存在一些分散,因此,有必要提高处理精度.

驱动器:由于石英晶体振荡器单元执行机械振动,过多的振动可能导致不稳定的振荡频率,并最终导致最坏情况下的破坏,在设计振荡电路时,应检查驱动电平,以便使用低于我公司规定水平的振荡器,图中示出了确认驱动水平的示例方法,该方法使用电流探针测量晶体振荡器电流,在这种情况下,驱动程度如下:

负载电容:负载电容CL是用于在振荡电路中使用时确定晶体单元的条件的因素,在普通的振荡电路中,晶体单元用在其起感应电抗作用的范围内,在这种用途中,振荡电路用作容抗,换句话说,当从晶体单元的两个端子看到振荡电路时,振荡电路可以表示为负电阻-R和电容CL的串联电路,那时,这个电容称为负载电容,负载电容和振荡器频率之间的关系不是线性的,当负载电容小时,频率变化量大,并且当负载电容增加时,频率变化降低,如果振荡电路中的负载电容减小以确保振荡频率的大容差,则即使电路的微小变化也会极大地影响频率稳定性,负载电容可以是任何值,但10~30pF更好.

晶体单元应用注意事项:

1.在输送或电路板安装时,当过度冲击和超过规定的振动时,晶体元件可能会破裂。当冲击超过规定,增加振动时,请务必进行特性确认.

2.超声波清洗可能导致晶体单元劣化.

3.在引线型的情况下.将其从引线的基部弯曲0.5毫米或更多毫米.

4.极端电路板的变形有时会导致图案脱落,端子和电极脱落,焊料中出现裂缝.在特别安装电路板后分割电路板时,将电路板的曲线安装得很大的位置时要小心.

5.尽可能选择冲击小的型号,并在使用自动装载机器之后事先确认后使用.

6.与JC-49/U的阵容相比,小体积晶振单元(HC-49U/S,HC-49USM,UM-1,SMD)设计具有100μW及以下的低限制驱动水平,因此,在使用之前,应在实际安装电路中检查晶体电流.

7.必须检查电路的负电阻,可以确认负电阻,负电阻的目标是谐振电阻的约5倍.

8.当用于C-MOS振荡电路时.电路图中的Rd是必不可少的.如果该Rd达到,则驱动电平保持在规定值内,并且可以获得稳定的振荡频率.

9.Cg和Cd应在10~30pF的范围内使用,如果Cg和Cd的使用低于10pF或高于20pF,则可能很容易受到电路性能的影响,驱动电平可能增加,或负电阻可能会降低,因此未能保持稳定的振荡.

10.晶体振荡电路的布局应尽可能短.

11.应减少电路和接地图案之间的杂散电容.

12.应避免在其他电路图案上穿过晶体振荡电路图案.

13.如果使用的电路是IC类型,并且IC制造商不同,则应确认频率,驱动电平和负电阻.

14.过度振荡电路需要额外的消耗.

压电晶体作为一个重要的天然材,石英晶体振荡器借助晶体来激发有源和无源的电抗方可产生振荡效应,所制作出来的石英晶振可用于电路产生时钟频率信号,频率波数经过倍频或分频后就成了电脑中各种不同的总线频率,频率单位常用的是KHZ和MHZ,特殊一些的网络局域网会用到GHZ,这是一种比较高频率输出的频率信号单位.