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更多>>貼片晶振的崛起之路與壓電歷史
來源：http://m.jqhs.com.cn 作者：kangbidz 2012年10月20
雅克·居里與皮埃爾·居里可能很多人都不認識這兩位，但是只要是晶振這個行業(yè)中的人都應該知道這兩位名人，他們是壓電石英晶體與壓電效應的最早發(fā)現(xiàn)者。后來人們不斷的摸索與研究頻率接收信號這一重大發(fā)現(xiàn)登上了歷史的舞臺，在第一次世界大戰(zhàn)中石英晶體諧振器在聲納中的應用，徹底轟動了電子世界。而后在1917年法國著名物理學家保羅·朗之萬發(fā)明第一個晶體控制的電子式振蕩器，這也促進了石英晶體振蕩器在戰(zhàn)爭中的重大作用。
到今天為止不管是直插式晶體或者貼片式晶體都越來越精確，越小型化。就拿手機來說一個小小的東西只要有頻率信號輸出就可以聽到千里之外朋友的聲音，這是電子信息化的魅力所在，本來之前晶振是大個的為了迎合小型產(chǎn)品需求，現(xiàn)在的貼片晶振是越做越小型化，像2.0*1.6這款體積的晶體來說，已經(jīng)是超薄的晶體了。還有貼片晶振的幾個主要特點1.高精度和高穩(wěn)定度、2.低噪聲，低抖動，高頻化、3.低作用，快速啟動，低電壓工作。
貼片晶振的分類
貼片晶振也叫做SMD晶振也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振和有源晶振（諧振）的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無源晶振需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準確；有源晶振是一個完整的諧振振蕩器。石英晶體振蕩器和石英晶體諧振器都是提供穩(wěn)定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶振的壓電效應來起振，而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC共同作用來工作的。振蕩器直接應用于電路中，諧振器工作時一般需要提供3.3V電壓來維持工作。振蕩器比諧振器多了一個重要技術參數(shù)：諧振電阻（RR），諧振器沒有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能，因此這是各商家競爭的一個重要參數(shù)。
貼片晶振的主要參數(shù)
總頻差：在規(guī)定的時間內(nèi)，由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率和給定標稱頻率的最大偏差。總頻差包括頻率溫度穩(wěn)定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負載特性等共同造成的最大頻差。一般只在對短期頻率穩(wěn)定度關心，而對其他頻率穩(wěn)定度指標不嚴格要求的場合采用。
頻率穩(wěn)定度：任何晶振，頻率不穩(wěn)定是絕對的，程度不同而已。一個晶振的輸出頻率隨時間變化的曲線。曲線中表現(xiàn)出頻率不穩(wěn)定的三種因素：老化、飄移和短穩(wěn)。
開機特性（頻率穩(wěn)定預熱時間）：指開機后一段時間(如5 分鐘)的頻率到開機后另一段時間(如1 小時)的頻率的變化率。表示了晶振達到穩(wěn)定的速度。這指標對經(jīng)常開關的儀器如頻率計等很有用。
頻率老化率：在恒定的環(huán)境條件下測量振蕩器頻率時，石英晶體振蕩器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的，因此，其頻率偏移的速率叫老化率，可用規(guī)定時限后的最大變化率（如±10ppb/天，加電72 小時后），或規(guī)定的時限內(nèi)最大的總頻率變化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））來表示。
晶體老化是因為在生產(chǎn)晶體的時候存在應力、污染物、殘留氣體、結構工藝缺陷等問題。應力要經(jīng)過一段時間的變化才能穩(wěn)定，一種叫“應力補償”的晶體切割方法（SC 切割法）使晶體有較好的特性。
短穩(wěn)：短期穩(wěn)定度，觀察的時間為1 毫秒、10 毫秒、100 毫秒、1 秒、10 秒。晶振的輸出頻率受到內(nèi)部電路的影響(晶體的Q 值、元器件的噪音、電路的穩(wěn)定性、工作狀態(tài)等)而產(chǎn)生頻譜很寬的不穩(wěn)定。測量一連串的頻率值后，用阿倫方程計算。相位噪音也同樣可以反映短穩(wěn)的情況(要有專用儀器測量)。
重現(xiàn)性：定義：晶振經(jīng)長時間工作穩(wěn)定后關機，停機一段時間t1(如24 小時)，開機一段時間t2(如4 小時)，測得頻率f1，再停機同一段時間t1，再開機同一段時間t2，測得頻率f2。重現(xiàn)性=(f2-f1)/f2。
頻率壓控范圍：將頻率控制電壓從基準電壓調(diào)到規(guī)定的終點電壓，晶體振蕩器頻率的最小峰值改變量。
頻率壓控線性：和理想（直線）函數(shù)相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分數(shù)表示整個范圍頻偏的可容許非線性度。
作者—康比電子
到今天為止不管是直插式晶體或者貼片式晶體都越來越精確，越小型化。就拿手機來說一個小小的東西只要有頻率信號輸出就可以聽到千里之外朋友的聲音，這是電子信息化的魅力所在，本來之前晶振是大個的為了迎合小型產(chǎn)品需求，現(xiàn)在的貼片晶振是越做越小型化，像2.0*1.6這款體積的晶體來說，已經(jīng)是超薄的晶體了。還有貼片晶振的幾個主要特點1.高精度和高穩(wěn)定度、2.低噪聲，低抖動，高頻化、3.低作用，快速啟動，低電壓工作。
貼片晶振的分類貼片晶振也叫做SMD晶振也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振和有源晶振（諧振）的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無源晶振需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準確；有源晶振是一個完整的諧振振蕩器。石英晶體振蕩器和石英晶體諧振器都是提供穩(wěn)定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶振的壓電效應來起振，而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC共同作用來工作的。振蕩器直接應用于電路中，諧振器工作時一般需要提供3.3V電壓來維持工作。振蕩器比諧振器多了一個重要技術參數(shù)：諧振電阻（RR），諧振器沒有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能，因此這是各商家競爭的一個重要參數(shù)。
貼片晶振的主要參數(shù)
總頻差：在規(guī)定的時間內(nèi)，由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率和給定標稱頻率的最大偏差。總頻差包括頻率溫度穩(wěn)定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負載特性等共同造成的最大頻差。一般只在對短期頻率穩(wěn)定度關心，而對其他頻率穩(wěn)定度指標不嚴格要求的場合采用。
頻率穩(wěn)定度：任何晶振，頻率不穩(wěn)定是絕對的，程度不同而已。一個晶振的輸出頻率隨時間變化的曲線。曲線中表現(xiàn)出頻率不穩(wěn)定的三種因素：老化、飄移和短穩(wěn)。
開機特性（頻率穩(wěn)定預熱時間）：指開機后一段時間(如5 分鐘)的頻率到開機后另一段時間(如1 小時)的頻率的變化率。表示了晶振達到穩(wěn)定的速度。這指標對經(jīng)常開關的儀器如頻率計等很有用。
頻率老化率：在恒定的環(huán)境條件下測量振蕩器頻率時，石英晶體振蕩器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的，因此，其頻率偏移的速率叫老化率，可用規(guī)定時限后的最大變化率（如±10ppb/天，加電72 小時后），或規(guī)定的時限內(nèi)最大的總頻率變化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））來表示。
晶體老化是因為在生產(chǎn)晶體的時候存在應力、污染物、殘留氣體、結構工藝缺陷等問題。應力要經(jīng)過一段時間的變化才能穩(wěn)定，一種叫“應力補償”的晶體切割方法（SC 切割法）使晶體有較好的特性。
短穩(wěn)：短期穩(wěn)定度，觀察的時間為1 毫秒、10 毫秒、100 毫秒、1 秒、10 秒。晶振的輸出頻率受到內(nèi)部電路的影響(晶體的Q 值、元器件的噪音、電路的穩(wěn)定性、工作狀態(tài)等)而產(chǎn)生頻譜很寬的不穩(wěn)定。測量一連串的頻率值后，用阿倫方程計算。相位噪音也同樣可以反映短穩(wěn)的情況(要有專用儀器測量)。
重現(xiàn)性：定義：晶振經(jīng)長時間工作穩(wěn)定后關機，停機一段時間t1(如24 小時)，開機一段時間t2(如4 小時)，測得頻率f1，再停機同一段時間t1，再開機同一段時間t2，測得頻率f2。重現(xiàn)性=(f2-f1)/f2。
頻率壓控范圍：將頻率控制電壓從基準電壓調(diào)到規(guī)定的終點電壓，晶體振蕩器頻率的最小峰值改變量。
頻率壓控線性：和理想（直線）函數(shù)相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分數(shù)表示整個范圍頻偏的可容許非線性度。
作者—康比電子
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