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石英晶体谐振器常用参数解读

文字:[大][中][小] 2016-2-23    浏览次数:2538    

       随着科技的发展,石英晶体应用越来越广泛。有一些客户的采购员或技术员由于对石英晶体的了解较少,有很多参数如果双方不能达成一致,对客户和生产厂家均会造成损失,下面就石英晶体相关参数进行解读,供相关人员参考。

       1、标称频率(F)标称频率又叫做标称值。用以标志或识别元件、器件的适当近似值,其实晶体的实际频率值都会有差别。

       2、负载频率(FL)在给定的负载电容条件下,测出的对应频率。一般是相对标称频率而言,单位用PPM表示。同一支产品在不同外接负载电容条件下,工作频率不同,有时相差很大,因此外接负载电容不匹配,或电容精度太低,将导致工作频率超出要求范围而不能正常工作。不同负载电容与频率的关系见下图。

       3、负载电容(CL)是用户在线路设计时外加的有效外界电容,单位用PF表示。考虑到线路板的杂散电容和晶体本身形成的电容,在理论计算出的电容值基础上需加3~5PF。在要求厂家制作石英晶体时必须确定此参数,否则会影响正常使用。

       4、 频率公差指在常温(25℃±2℃)条件下相对标称频率允许的晶体频率散差范围,单位用PPM表示,客户可根据线路设计目标需要进行选择。

       5、 谐振电阻(RR)石英晶体工作在谐振频率时的电阻,单位用Ω表示。

       6、振动模式是基频还是泛音晶体,若是泛音晶体只有奇次泛音,没有偶次,如3、5、7等。

       7、激励功率(DL)指施加给石英晶体工作时提供的驱动功率,单位用μW表示。功率不宜太小,否则不易起振,但也不能太大,易激起其它杂波甚至产生不可逆频率变化,一般在10~100μW范围内差别不大。

       8、温度特性在指定温度范围内频率或电阻变化达到要求范围。频率变化是相对值,是该只晶体随温度的变化相对于常温条件下的变化值,用PPM表示。电阻是绝对值,用Ω表示。

       9、切型指晶片相对于晶体结晶轴的取向。如果没有特殊标明一般指AT切型,AT切型具有频率范围宽,压电活力高,在宽温度范围内频率湿度特性好,晶片加工方便等优点,而被广泛使用。

      10、 品质因数Q值Q值反映晶体性能好坏,单位有K表示。等效电阻大时Q值就低,功率消耗也大,而且还会导致频率不稳定,故Q值越大,频率越稳定。

      11、DLD在给定的激励功率范围内,测出的电阻或频率的变化值。主要用来衡量石英晶体材料和制造工艺的稳定性。常用的几个参数指标:DLD2、RLD、FDLD。

      11.1、DLD2在给定的激励功率范围内,测出的最大谐振电阻与最小谐振电阻之间的差值。即:DLD2=MaxR-MinR,单位用Ω表示。

      11.2、RLD在给定的激励功率范围内,测出的最大电阻值。即:RLD2=MaxR,单位用Ω表示。

      11.3、FDLD在给定的激励功率范围内,测出的最大串联谐振频率与最小串联谐振频率之间的差值。即:FDLD=MaxFr-MinFr,单位用PPM表示。

      12、灵敏度(TS)表示频率随负载电容变化的变化值,单位用PPM/PF表示,负载电容越小,Ts越大,频率受外界杂散电容影响变化越大。

      13、频率拉牵(DFL)表示同一只晶体从一个负载电容调整到另一个负载电容时频率的变化值。单位用PPM表示。

      14、寄生在主振频率一定频率范围内振动杂波。常用的几个衡量指标:SPFR、SPUR、SPDB。

      14.1寄生频率(SPFR)在指定的频率范围内寄生电阻最小的频率。单位用PPM表示。

      14.2、寄生电阻(SPUR)在指定的频率范围内寄生电阻最小的电阻,单位用Ω表示。

      14.3、寄生dB值(SPDB)在用12.5Ω测试头测出的最小寄生电阻波峰相对主振波峰之间的差值,单位用dB表示。在测量寄生波时扫描点数不宜太少,否则有的寄生波扫描不出来,另外扫描频率范围也不要太宽,如果寄生振动离主振频率较远一般构不成威胁,一定注意在主振频率负频方向不要出现寄生波,否则设计上就存在问题。上述常规格参数基本就确定了石英晶体的电气性能要求,如果没有特殊要求,没必要把所有的参数进行设定,但一定要指明几个主要参数,标称频率,负载电容、频率公差、切型、振动模式、激励功率和温度特性要求。

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