晶体谐振器的关键参数详解 .doc

晶体谐振器的关键参数详解 nbsp;nbsp;nbsp; 1、标称频率nbsp;nbsp;nbsp; 指晶体元件规范中所指定的频率，也即用户在电路设计和元件选购时所希望的理想工作频率。 nbsp;nbsp;nbsp; 2、调整频差 nbsp;nbsp;nbsp; 基准温度时，工作频率相对于标称频率的最大允许偏离。常用ppm(1/106)表示。 nbsp;nbsp;nbsp; 3、温度频差 nbsp;nbsp;nbsp; 在整个温度范围内工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离。常用ppm(1/106)表示。 nbsp;nbsp;nbsp; 4、老化率 nbsp;nbsp;nbsp; 指在规定条件下，由于时间所引起的频率漂移。这一指标对精密晶体是必要的，但它“没有明确的试验条件，而是由制造商通过对所有产品有计划抽验进行连续监督的，某些晶体元件可能比规定的水平要差，这是允许的”(根据IEC的公告)。老化问题的最好解决方法只能靠制造商和用户之间的密切协商。 nbsp;nbsp;nbsp; 5、谐振电阻(Rr) nbsp;nbsp;nbsp; 指晶体元件在谐振频率处的等效电阻，当不考虑C0的作用，也近似等于所谓晶体的动态电阻R1或称等效串联电阻(ESR)。这个参数控制着晶体元件的品质因数，还决定所应用电路中的晶体振荡电平，因而影响晶体的稳定性以致是否可以理想的起振。所以它是晶体元件的一个重要指标参数。一般的，对于一给定频率，选用的晶体盒越小，ESR的平均值可能就越高;绝大多数情况，在制造过程中并不能预计具体某个晶体元件的电阻值，而只能保证电阻将低于规范中所给的最大值。 nbsp;nbsp;nbsp; 6、负载谐振电阻(RL) nbsp;nbsp;nbsp; 指晶体元件与规定外部电容相串联，在负载谐振频率FL时的电阻。对一给定晶体元体，其负载谐振电阻值取决于和该元件一起工作的负载电容值，串上负载电容后的谐振电阻，总是大于晶体元件本身的谐振电阻。 nbsp;nbsp;nbsp; 7、负载电容(CL) nbsp;nbsp;nbsp; 与晶体元件一起决定负载谐振频率FL的有效外界电容。晶体元件规范中的CL是一个测试条件也是一个使用条件，这个值可在用户具体使用时根据情况作适当调整，来微调FL的实际工作频率(也即晶体的制造公差可调整)。但它有一个合适值，否则会给振荡电路带来恶化，其值通常采用10pF、15pF 、20pF、30pF、50pF、等，其中当CL标为时表示其应用在串联谐振型电路中，不要再加负载电容，并且工作频率就是晶体的(串联)谐振频率Fr。用户应当注意，对于某些晶体(包括不封装的振子应用)，在某一生产规范既定的负载电容下(特别是小负载电容时)，±0.5pF的电路实际电容的偏差就能产生±10×10-6的频率误差。因此，负载电容是一个非常重要的订货规范指标。 nbsp;nbsp;nbsp; 8、静态电容(C0) nbsp;nbsp;nbsp; 等效电路静态臂里的电容。它的大小主要取决于电极面积、晶片厚度和晶片加工工艺。 nbsp;nbsp;nbsp; 9、动态电容(C1) nbsp;nbsp;nbsp; 等效电路中动态臂里的电容。它的大小主要取决于电极面积，另外还和晶片平行度、微调量的大小有关。 nbsp;nbsp;nbsp; 10、动态电感(L1) nbsp;nbsp;nbsp; 等效电路中动态臂里的电感。动态电感与动态电容是一对相关量。 nbsp;nbsp;nbsp; 11、谐振频率(Fr) nbsp;nbsp;nbsp; 指在规定条件下，晶体元件电气阻抗为电阻性的两个频率中较低的一个频率。根据等效电路，当不考虑C0的作用，Fr由C1和L1决定，近似等于所谓串联(支路)谐振频率(Fs)。这一频率是晶体的自然谐振频率，它在高稳晶振的设计中，是作为使晶振稳定工作于标称频率、确定频率调整范围、设置频率微调装置等要求时的设计参数。 nbsp;nbsp;nbsp; 12、负载谐振频率(FL) nbsp;nbsp;nbsp; 指在规定条件下，晶体元件与一负载电容串联或并联，其组合阻抗呈现为电阻性时两个频率中的一个频率。在串联负载电容时，FL是两个频率中较低的那个频率;在并联负载电容时，FL则是其中较高的那个频率。对于某一给定的负载电容值(CL)，就实际效果，这两个频率是相同的;而且 nbsp;nbsp;nbsp; 这一频率是晶体的绝大多数应用时，在电路中所表现的实际频率，也是制造厂商为满足用户对产品符合标称频率要求的测试指标参数。 nbsp;nbsp;nbsp; 13、品质因数(Q) nbsp;nbsp;nbsp; 品质因数又称机械Q值，它是反映谐振器性能好坏的重要参数，它与L1和C1有如下关系： nbsp;nbsp;nbsp; Q=wL1