晶振结构及工作原理

随着通信发展和制造技术的发展,石英谐振器的频率范围也逐渐发展从100kHz到10MHz,随后发展到数百MHz,第三代发展到lGHz以上,第五代发展到2GHz以上。石英谐振器的产品体积也不断缩小,从传统的大尺寸发展到J1、⒆U、49S;直到近年来发展sMD表面贴装,尺寸进一步缩小,从7050、6035、5032,发展到3225、2520、2016、1612,,JSK晶鸿兴晶振己能够适应安装于更小型、微型的产品中。

石英晶体谐振器基本结构及工作原理。

石英晶体谐振器是一种机电器件,是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成的。这种晶体有个重要的特性,如果给它机械力,它会产生电,如果给它通电,它就会产生机械振荡。另一个重要的特性是振荡频率与他们的材料、形状、切割方向等密切相关。由于石英晶体热膨胀系数常小,化学性能非常稳定,其振荡频率也稳定,而且控制几何尺寸可以做到很精密,因此其谐振频率精度很高。由于石英晶体的损耗非常小,即Q值非常高,作振荡器用时,可以产生非常稳定的振荡;作滤波器用,可以获得非常稳定和陡削的带通或带阻曲线。石英晶体谐振器的基本结构如图所示,由石英片、电极、支架(基座)、上盖等组成。关键部分是石英片,它有固有频率,谐振时,振动幅度最大,阻抗最小,而失谐时,阻抗迅速增大。

在谐振频率附近,它近似为一个高Q值的LCR谐振回路。谐振器的等效电路CO称为旁路电容,它是由晶片上的电极引起的。电路中的R卜Ll和C1是由晶体机械振动产生的“动态臂”。C0与C1之比是衡量晶体中储存的电能和机械能之间的相互转换所的度量,即压电耦合系数,而其中C1是衡量晶体“稳定性”(即它的可调性)的度量。

审核编辑：汤梓红