晶振频谱和边比及频率温度特性

来源：金洛鑫浏览：- 发布日期：2018-07-09 18:03:12【大中小】

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不管是哪种频率控制元器件，在购买时除了封装尺寸，首要确定的就是频率，而晶振也是依赖频率振荡而工作的，做为晶振销售员的我，就经常遇到一些客户，直接用频点来询价。由此可见，频率对一颗石英晶体来说是多么的重要，因此，关于如何利用了晶振频率，海外各大晶振厂家一起在致力研究。

长度在X轴向石英片的设计(边比在10以下时)，应该考虑的主振动模式是厚度切变振动和面切变振动等。关于这些，如以横轴为边比，把各振动模式的频率变化画成图来表示，(模式图)如图3.6.2。

国产晶振,深圳石英晶振厂家

f—某一边比下的频率；f—边比十分大的情况下的频率；

w—石英片的宽度；t—石英片的厚度。

图3.6.2长度在X轴向石英片的主振动模式图

对于图3.6.2中的情况，在两种振动模式交点的边比存在两种模式的强烈耦合，为此就算是振动强也不稳定，应该避开这种边比。为了确定边比，除此之外，必须考虑频率温度特性。除上述交点边比之外，还有两种模式耦合(见图3.6.3)，因此石英晶振频率温度特牛性紊乱，存在一次温度系数不等于“零”的边比，见图3.6.4。

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f—某一边比下的频率；f—边比十分大的情况下的频率；w—石英片的宽度；

t—石英片的厚度,t=1670/f_khz (黑点的直径与振动大小成正比)实验值。

图3.6.3长度在X轴向石英片的特性曲线

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图3.6.4长度在X轴向石英片的一次温度系数实验值

因此在决定边比时，要在模式图上考虑这两点来设计石英晶体谐振器晶片，然后查出使在温度范围内CI死点的边比，存在C1外点时，梢微变化一出边比，试验性地确定最终边比，这种工艺是必要的。

在实际进行设计时，利用图3.6.3和图3.6.4决定边比的大概值，但是要注意宽度尺寸不要超过外盒的尺寸。

从图3.6.3以看出，图3.6.2所小的厚度切变振动，无论在哪种边比情况下都能得到，但是把图3.6.3和图3.6.4结合起来，就能在特别小的边比范围内得到稳定的厚度切变振动。换句话说，很明显1次贴片晶振石英片温度系数等于零的点不是连续存在的，而是以边比大约为3、6、9那样地周期性地出现，另外对于一次温度系数随边比的变化为边比越大，一次温度系数变化越缓慢。

对于条片宽度的考虑：

(1)要考虑边比的情况；

(2)宽度尺寸要在外盒内尺寸以内；

(3)为了得到较大的电极面积,要加大宽度尺寸。

综上所述以及我们的实践经验，条片基本尺寸LxW为8×2，贴片晶体厚度由标称频率来确定，此外宽度为2mm对于每个频率都是不尽相同引的，要通过大量实验方能最后确定。

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