石英晶體諧振器的一些知識(shí)點(diǎn)3
石英晶體諧振器是生活中隨處可見的電子器件。它誕生于20世紀(jì)20年代初。由于其品質(zhì)因數(shù)高、頻率穩(wěn)定性好,被廣泛應(yīng)用于航空航天、通信、軍事等工業(yè)領(lǐng)域。
顧名思義,石英晶體諧振器的原材料是應(yīng)時(shí),一種非常重要的壓電材料。它的主要特點(diǎn)是它的原子或分子有規(guī)律地排列,這體現(xiàn)在形狀的宏觀對(duì)稱性上。在電場(chǎng)的作用下,晶體內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生形變,從而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),獲得特定的頻率。石英晶體諧振器就是利用這種逆壓電效應(yīng)制造的。
在應(yīng)用方面,保羅朗之萬在世界大戰(zhàn)期間討論了石英晶體諧振器在聲納中的應(yīng)用。到目前為止,石英晶體諧振器主要用于衛(wèi)星通信、廣播電視、計(jì)算機(jī)、電話、遙控等各種振蕩電路。為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào),為特定系統(tǒng)提供參考信號(hào),是大多數(shù)電子電路不可缺少的重要組成部分。
石英晶體諧振器主要由應(yīng)時(shí)芯片、基座、外殼、銀漿、銀等部件組成。根據(jù)引線狀態(tài),可分為直接插入(帶引線)和表面貼裝(不帶引線)兩種類型。目前主要包裝型號(hào)有HC-49U、HC-49/S、GLASS、UM-1、UM-4、UM-5、SMD。下圖顯示了一個(gè)外殼被移除的應(yīng)時(shí)振蕩器諧振器。你可以看到里面的透明應(yīng)時(shí)板和鍍?cè)谏厦娴慕饘匐姌O。
石英晶體諧振器芯片有三種常見的形狀:圓形、方形、貼片專用或棒狀(也是方形,但較小)。不同的取向,其壓電特性、彈性特性和強(qiáng)度特性會(huì)有所不同,由其制成的諧振器性能也會(huì)有所不同?,F(xiàn)有的切割方法可分為AT-CUT、BT-CUT、CT-CUT、DT-CUT、FT-CUT、XT-CUT和YT-CUT;每種切割方式對(duì)應(yīng)一個(gè)角度,采用哪種切割方式要根據(jù)實(shí)際情況確定。如果溫度特性較好,應(yīng)采用AT-CUT,如果晶振要求的頻率較高,應(yīng)采用BT-CUT。晶片的切割模式、幾何形狀和尺寸決定了晶體振蕩器的頻率。
要生產(chǎn)出性能良好的石英晶體諧振器,除了合理的設(shè)計(jì)和優(yōu)良的原材料之外,生產(chǎn)工藝將起到?jīng)Q定性的作用。不同類型的石英晶體振蕩器有不同的生產(chǎn)工藝。
隨著各國(guó)信息產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大,石英晶體諧振器的應(yīng)用范圍仍在不斷擴(kuò)大,帶動(dòng)其市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng)。目前,市場(chǎng)對(duì)高精度、高頻、高穩(wěn)定性、低功耗的晶體振蕩器產(chǎn)品有很大的需求。而且,隨著電子產(chǎn)品向超薄化、小型化、功能集成化發(fā)展,晶振產(chǎn)品也將向小型化、芯片化、集成化升級(jí),因此晶振行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)該還有很大的提升空間。