压电石英谐振和震荡器件.ppt

AT切石英谐振器: 应用广泛 晶片尺寸合适，便于加工； 在较宽温度范围内具有良好的频率温度特性； 有较高的压电活性； 频率范围：800kHz ? 350MHz， ? 1GHz 薄片频率方程： 矩形片频率方程： l/t ? 20，w/t?20 修正系数K1和K2由实验确定 AT切片的频率温度特性 BT切石英谐振器： 频率常数大、机械品质因数Qm高、老化率小、容易加工； 频率温度系数大、压电活性低； 主要应用于高频器件； 频率方程与AT切相同； 对于高频BT石英谐振器，厚度甚小于长度l和宽度w； 厚度t单位是mm BT切晶片的频率温度特性 BT切零频率温度温度点与切角关系 SC切石英谐振器： SC切型示意图 SC切是二次旋转切型，定向和切割比较复杂。 SC切具有应力补偿和热瞬变补偿特性，其频率与热应力以及电极应力在表面内产生的应力无关。 因此具有老化小、相位噪音低、短期频率稳定性好、热滞效应小以及开机特性好等优点。 老化率可以达到：10-12/d， 短周期频率稳定性可以达到：10-13/s； 用于高稳定晶体振荡器。 SC切晶片具有三种振动模式：a、b、c模；不希望出现的模式是b模，总是和c模一起出现； SC切的幅频效应比AT切的低得多，功耗比AT切高6 ? 10 dB，工作电流大； 压电石英晶体振荡器： 原理和补偿方式 矿石收音机 /bbs/thread-49247-1-1.html 串联型石英振荡电路 并联型石英振荡电路 测量测试世界/news/3082.html 设计方法：Y参数设计法和增益法 晶体振荡器主要补偿方式： 晶体振荡器（XO）：精度 10-5 ?10-4， 计算机时钟 温度补偿晶体振荡器（TCXO ）: 10-6 手机 计算机补偿晶体振荡器（MCXO）: 10-8 ?10-7 恒温晶体振荡器（OCXO）: 10-8 雷达、导航 压控晶体振荡器（VCXO）: 调频、多普勒 温度补偿晶体振荡器 TCXO: Temperature Compensated Crystal Oscillator 提供一个稳定的频率； 体积小、重量轻、功耗低、起振快；滞后效应； 温度补偿是进一步提高温度稳定性； 补偿原理是：石英谐振器-受控非线性电抗元件组合的串联谐振频率不随环境温度的变化而变化，从而提高振荡器的频率稳定性。 普通的TCXO使用线性良好的变容二极管和热敏电阻。 TCXO由两个部分组成： 电压控制的晶体振荡器，其振荡频率由电压控制； 产生随温度变化的电压的电路；该电压反馈到晶体振荡器，补偿由环境温度变化引起的振荡频率变化。 TCXO的种类很多，补偿方法也不同，大致有： 简易温度补偿、模拟温度补偿、数字温度补偿、混合模拟-数字温度补偿和微机控制温度补偿。 模拟温度补偿TCXO： AT切石英振荡器的频率温度特性曲线，是一个三次方曲线。 模拟温度补偿是通过热敏补偿网络提供所需的电压-温度特性，以便调制变容二极管的电容而是振荡频率在较宽的温度范围内得到较好的补偿。 微机补偿晶体振荡器 MCXO： Micro-computer Compensated Crystal Oscillator 恒温晶体振荡器 OCXO: Oven Controlled Crystal Oscillator 压控晶体振荡器 VCXO: Voltage Controlled Crystal Oscillator 石英晶体： 石英晶体的结构、培育、主要特性、质量检验、缺陷和电清洗 压电效应： 压电效应、压电方程、切型和定向、旋转坐标系、频率温度系数 振动模式： 振动模式、压电振子的等效电路、机电类比和机电网络 谐振器和振荡器： 谐振器的等效电路、振动模式；振荡器原理 石英谐振器的核心：和谐与稳定 和谐：频率单一； 只有一个声音，没有杂音； 稳定：频率随环境温度变化小； 声音不变调； 平民化：价格低廉、大量供应； 石英谐振器和振荡器 第* 页 * 压电石英谐振器和振荡器 石英晶体： 石英晶体的结构、培育、主要特性、质量检验、缺陷和电清洗 压电效应： 压电效应、压电方程、切型和定向、旋转坐标系、频率温度系数 振动模式： 振动模式、压电振子的等效电路、机电类比和机电网络 谐振器和振荡器： 谐振器的等效电路、振动模式；振荡器原理 压电石英晶体谐振器： 等效电路、振动模式； 压电振子（白片、光片、blank plate ）经过上架、封装等工艺就成为压电谐振器。因为它们有很高的Q值，有极好的频率稳定性，可为滤波器网络提供很高的频率选择性，也可以用于振荡器的稳频。因此获得了大量的应用。 压电谐振器的性能与晶片的切型、装架形式以及制造工艺