石英晶体器件详细介绍.pdfVIP

更多尽在： 电子发烧友 电子技术论坛 石英晶体器件概述：从原料到振荡器 Ken Hennessy NDK America, Inc. 胡文科 译 王骥 校 石英晶体器件的使用是如何开始 但在战争结束后再次下降。 的？早在 1880 年居里兄弟（Pierre and 由于天然的石英含有大量的杂质，因 Jacques Paul Currie ）发现了石英晶体的压 此并不是十分适合做成电子器件。随后人 电效应。在1917 年，P. Langevin 教授使 们发现，天然石英在高压釜中溶解并进行 用一些 X 切的石英晶片来产生并探测水 重组，就可以生产出纯净的石英，即人造 中的声波。他的目的是为了提供一种探测 石英。在无线网络市场猛增的今天，这个 潜艇的方法，并且他的研究引导了声纳的 发现使得石英器件成为频率控制的关键 发展。今天，这种技术仍然被用于超声波 因素。 成像。 1923 年，哈佛大学的G. W. Pierce 证 明，带一组电极的石英晶片能够被用来控 制振荡器电路和单极电子管的频率。因 此，相比于其他类型的振荡电路而言，皮 尔斯振荡电路被用于更多的振荡器中。在 20 世纪20 年代和30 年代，主要应用在 业余无线电装置。 图1.天然的石英晶体 Galvin Mfg 公司（今天的 Motolola 公司的前身）的Dan Nobel 通过大量的工 石英的一些优点： 作来证明晶体控制是影响双路无线电通 信的基础。最初应用于警用无线电通信。 压电效应：将压应力施加于石英材料引起 随后，在 1939 年，晶体控制器被大规模 相应的电势（piezein 在希腊语中表示“施 的用于美国军队无线通信系统中。在1943 加压力” ）。相反，在石英片上下表面中 年期间，为了支持二次大战，大约有130 形成一个电势差能够引起晶片振动。通过 制造商使用天然石英来生产晶体元件。 控制材料的几何形状，能够控制晶片的振 战后，随着石英晶体器件的需求急剧 动速率或频率。 下降，在短短的几个月内，生产厂家减少 温度系数低：在变化的温度环境下，石英 到不到50 家。朝鲜战争刺激了新的增长， 晶体特性十分稳定。温度系数规定为超过 在工作温度范围仅改变百万分之一的单 更多尽在： 电子发烧友 电子技术论坛 位（例如：±50ppm ）。 低损耗（高Q 值）：石英晶体展现了卓越 从矿石到仪器 的老化滞后现象。换句话来说，随着时间 晶体的生长：人造石英的生长从石英原矿 的增长，产品仍可以稳定工作，通常规定 放入高压釜中开始。随后，籽晶被吸附到 如：五年后为10MHz ±50ppm。 装入高压釜中的生长基上。放入碱性溶 牵引度：石英晶体有一定的牵引度范围。 液，密封容器并且打开电源。通过恒定的 可以仅仅通过改变