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更多>>電子產品的安全需要高精密的石英晶體振蕩器護航
來源：http://m.jqhs.com.cn 作者：kangbidz 2014年03月28
最近不論在電視還是網絡上引起關注的新聞就是MH370航班哪去了,一架從馬來西亞飛往北京的飛機莫名其妙的消失了,而且消失的很徹底,連軍方雷達都探測不到它的方位,在科技發達的時代,這的確是一件匪夷所思的事情,電子業的發達代表一個國家的強盛,從軍工到生活都可以體現出來,中國在電子業中還是在發展中的國家,很多技術沒國外成熟,但已經很接近,在世界電子行業中軍工產品算是最先進的,衛星雷達是首位,所以這次飛機消失引起了那大的影響.前幾天馬來西亞政府宣布飛機找到了已經墜毀在南印度洋,對此康比電子全體同仁對遇難者表示沉痛哀悼.
雷達很多人都不陌生,主要工作是在天上傳遞信號和畫面,功能是相當的強大,它本質上是電磁波,在真空中傳播是靠光速,它們都是靠頻率信號源傳輸和波長來傳遞信息.產生頻率信號源最主要的是靠一顆電子元件有源晶振,它利用高頻的振動頻率來傳出信號,這就是為什么衛星雷達在那么高的空中都能傳會信息的原因.
有源晶振的結構比一般的石英晶體要復雜的多,石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結晶體）的壓電效應制成的一種諧振器件,它的基本構成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片,它可以是正方形、矩形或圓形等）,在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振.其產品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的.
有源晶振的壓電效應,若在石英晶振的兩個電極上加一電場,晶片就會產生機械變形.反之,若在晶片的兩側施加機械壓力,則在晶片相應的方向上將產生電場,這種物理現象稱為壓電效應.如果在晶片的兩極上加交變電壓,晶片就會產生機械振動,同時晶片的機械振動又會產生交變電場.在一般情況下,晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小,但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時,振幅明顯加大,比其他頻率下的振幅大得多,這種現象稱為壓電諧振,它與LC回路的諧振現象十分相似.它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關.
石英晶體振蕩器的符號和等效電路,當晶體不振動時,可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關,一般約幾個PF到幾十PF.當晶體振蕩時,機械振動的慣性可用電感L來等效.一般L的值為幾十mH 到幾百Mh.晶片的彈性可用電容C來等效,C的值很小,一般只有0.0002～0.1Pf.晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效,它的數值約為100Ω.由于晶片的等效電感很大,而C很小,R也小,因此回路的品質因數Q很大,可達1000～10000.加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關,而且可以做得精確,因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩定度.
從上述中我們了解到等效電路中的諧振頻率有兩種,可即（1）當L、C、R支路發生串聯諧振時,它的等效阻抗最小（等于R）.串聯揩振頻率用fs表示,石英晶體對于串聯揩振頻率fs呈純阻性,（2）當頻率高于fs時L、C、R支路呈感性,可與電容C.發生并聯諧振,其并聯頻率用fd表示.根據石英晶體的等效電路,可見當頻率低于串聯諧振頻率fs或者頻率高于并聯揩振頻率fd時,石英晶體呈容性.僅在fs＜f＜fd極窄的范圍內,石英晶體呈感性.
石英晶振不斷創新帶給我們很多便利,也引領了國內電子業的蓬勃發展,雖說中國的電子業還比不上國外的先進,但是我相信國內電子廠家們會迎頭趕上,康比電子也會開闊創新,積極進取,和全體電子廠商們共同努力進入國際電子巔峰行列.
作者—康比電子
雷達很多人都不陌生,主要工作是在天上傳遞信號和畫面,功能是相當的強大,它本質上是電磁波,在真空中傳播是靠光速,它們都是靠頻率信號源傳輸和波長來傳遞信息.產生頻率信號源最主要的是靠一顆電子元件有源晶振,它利用高頻的振動頻率來傳出信號,這就是為什么衛星雷達在那么高的空中都能傳會信息的原因.
有源晶振的結構比一般的石英晶體要復雜的多,石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結晶體）的壓電效應制成的一種諧振器件,它的基本構成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片,它可以是正方形、矩形或圓形等）,在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振.其產品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的.
有源晶振的壓電效應,若在石英晶振的兩個電極上加一電場,晶片就會產生機械變形.反之,若在晶片的兩側施加機械壓力,則在晶片相應的方向上將產生電場,這種物理現象稱為壓電效應.如果在晶片的兩極上加交變電壓,晶片就會產生機械振動,同時晶片的機械振動又會產生交變電場.在一般情況下,晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小,但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時,振幅明顯加大,比其他頻率下的振幅大得多,這種現象稱為壓電諧振,它與LC回路的諧振現象十分相似.它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關.
石英晶體振蕩器的符號和等效電路,當晶體不振動時,可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關,一般約幾個PF到幾十PF.當晶體振蕩時,機械振動的慣性可用電感L來等效.一般L的值為幾十mH 到幾百Mh.晶片的彈性可用電容C來等效,C的值很小,一般只有0.0002～0.1Pf.晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效,它的數值約為100Ω.由于晶片的等效電感很大,而C很小,R也小,因此回路的品質因數Q很大,可達1000～10000.加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關,而且可以做得精確,因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩定度.
從上述中我們了解到等效電路中的諧振頻率有兩種,可即（1）當L、C、R支路發生串聯諧振時,它的等效阻抗最小（等于R）.串聯揩振頻率用fs表示,石英晶體對于串聯揩振頻率fs呈純阻性,（2）當頻率高于fs時L、C、R支路呈感性,可與電容C.發生并聯諧振,其并聯頻率用fd表示.根據石英晶體的等效電路,可見當頻率低于串聯諧振頻率fs或者頻率高于并聯揩振頻率fd時,石英晶體呈容性.僅在fs＜f＜fd極窄的范圍內,石英晶體呈感性.
石英晶振不斷創新帶給我們很多便利,也引領了國內電子業的蓬勃發展,雖說中國的電子業還比不上國外的先進,但是我相信國內電子廠家們會迎頭趕上,康比電子也會開闊創新,積極進取,和全體電子廠商們共同努力進入國際電子巔峰行列.
作者—康比電子
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