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晶振與晶體的參數(shù)詳細介紹

廣告“靈芝袍子粉”被曝光了!長期喝它,人的體質(zhì)發(fā)生了驚人的變化!1.晶振與晶體的區(qū)別

(1) 晶振是有源晶振的簡稱,又叫振蕩器。英文名稱是oscillator。晶體則是無源晶振的簡稱,也叫諧振器。英文名稱是crystal.

(2) 無源晶振(晶體)一般是直插兩個腳的無極性元件,需要借助時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號。常見的有49U、49S封裝。(3) 有源晶振(晶振)一般是表貼四個腳的封裝,內(nèi)部有時鐘電路,只需供電便可產(chǎn)生振蕩信號。一般分7050、5032、3225、2520幾種封裝形式。

2. MEMS硅晶振與石英晶振區(qū)別

MEMS硅晶振采用硅為原材料,采用先進的半導體工藝制造而成。因此在高性能與低成本方面,有明顯于石英的優(yōu)勢,具體表現(xiàn)在以下方面:(1) 全自動化半導體工藝(芯片級),無氣密性問題,永不停振。(2) 內(nèi)部包含溫補電路,無溫漂,-40—85℃全溫保證。(3) 平均無故障工作時間5億小時。(4) 抗震性能25倍于石英振蕩器。(5) 支持1-800MHZ任一頻點,精確致小數(shù)點后5位輸出。(6) 支持1.8V、2.5V、2.8V、3.3V多種工作電壓匹配。(7) 支持10PPM、20PPM、25PPM、30PPM、50PPM等各種精度匹配。(8) 支持7050、5032、3225、2520所有標準尺寸封裝。(9) 標準四腳、六腳封裝,無需任何設(shè)計改動,直接替代石英振蕩器。(10) 支持差分輸出、單端輸出、壓控(VCXO)、溫補(TCXO)等產(chǎn)品種類。(11) 300%的市場增長率,三年內(nèi)有望替代80%以上的石英振蕩器市場。

3. 晶體諧振器的等效電路

等效電路中有兩個最有用的零相位頻率,其中一個是諧振頻率(Fr),另一個是反諧振頻率(Fa)。當晶體元件實際應用于振蕩電路中時,它一般還會與一負載電容相聯(lián)接,共同作用使晶體工作于Fr和Fa之間的某個頻率,這個頻率由振蕩電路的相位和有效電抗確定,通過改變電路的電抗條件,就可以在有限的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)晶體頻率。

4. 關(guān)鍵參數(shù)

4.1 標稱頻率指晶體元件規(guī)范中所指定的頻率,也即用戶在電路設(shè)計和元件選購時所希望的理想工作頻率。4.2 調(diào)整頻差基準溫度時,工作頻率相對于標稱頻率的最大允許偏離。常用ppm(1/106)表示。4.3 溫度頻差在整個溫度范圍內(nèi)工作頻率相對于基準溫度時工作頻率的允許偏離。常用ppm(1/106)表示。4.4 老化率指在規(guī)定條件下,由于時間所引起的頻率漂移。這一指標對精密晶體是必要的,但它“沒有明確的試驗條件,而是由制造商通過對所有產(chǎn)品有計劃抽驗進行連續(xù)監(jiān)督的,某些晶體元件可能比規(guī)定的水平要差,這是允許的”(根據(jù)IEC的公告)。老化問題的最好解決方法只能靠制造商和用戶之間的密切協(xié)商。4.5 諧振電阻(Rr)指晶體元件在諧振頻率處的等效電阻,當不考慮C0的作用,也近似等于所謂晶體的動態(tài)電阻R1或稱等效串聯(lián)電阻(ESR)。這個參數(shù)控制著晶體元件的品質(zhì)因數(shù),還決定所應用電路中的晶體振蕩電平,因而影響晶體的穩(wěn)定性以致是否可以理想的起振。所以它是晶體元件的一個重要指標參數(shù)。一般的,對于一給定頻率,選用的晶體盒越小,ESR的平均值可能就越高;絕大多數(shù)情況,在制造過程中并不能預計具體某個晶體元件的電阻值,而只能保證電阻將低于規(guī)范中所給的最大值。

4.6 負載諧振電阻(RL)指晶體元件與規(guī)定外部電容相串聯(lián),在負載諧振頻率FL時的電阻。對一給定晶體元體,其負載諧振電阻值取決于和該元件一起工作的負載電容值,串上負載電容后的諧振電阻,總是大于晶體元件本身的諧振電阻。4.7 負載電容(CL)與晶體元件一起決定負載諧振頻率FL的有效外界電容。晶體元件規(guī)范中的CL是一個測試條件也是一個使用條件,這個值可在用戶具體使用時根據(jù)情況作適當調(diào)整,來微調(diào)FL的實際工作頻率(也即晶體的制造公差可調(diào)整)。但它有一個合適值,否則會給振蕩電路帶來惡化,其值通常采用10pF、15pF 、20pF、30pF、50pF、∝等,其中當CL標為∝時表示其應用在串聯(lián)諧振型電路中,不要再加負載電容,并且工作頻率就是晶體的(串聯(lián))諧振頻率Fr。用戶應當注意,對于某些晶體(包括不封裝的振子應用),在某一生產(chǎn)規(guī)范既定的負載電容下(特別是小負載電容時),±0.5pF的電路實際電容的偏差就能產(chǎn)生±10×10-6的頻率誤差。因此,負載電容是一個非常重要的訂貨規(guī)范指標。4.8 靜態(tài)電容(C0)等效電路靜態(tài)臂里的電容。它的大小主要取決于電極面積、晶片厚度和晶片加工工藝。4.9 動態(tài)電容(C1)等效電路中動態(tài)臂里的電容。


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