石英晶體的切割

石英晶體的切割，英晶體共振的頻率取決于材料的尺寸、形狀、彈性和聲速。當(dāng)石英晶體被正確切割和安裝時(shí)，可以使用電場(chǎng)使其彎曲，當(dāng)磁場(chǎng)被移除時(shí)，石英會(huì)在恢復(fù)到之前的形狀時(shí)產(chǎn)生電場(chǎng)。提供能量并開始工作 ，晶體將以精確的共振頻率振動(dòng)。感興趣的話就跟著 晶光華小編一起看下去。

石英晶體的切割方式?jīng)Q定了它的諧振頻率（如下圖??）。通常，將晶體切成矩形切片以產(chǎn)生高頻共振，而對(duì)于低頻，晶體的形狀像音叉?？梢允咕匦吻衅远喾N模式振動(dòng)：縱向、彎曲等。晶體的具體特性取決于振動(dòng)模式和石英相對(duì)于其晶軸的切割角度。

       如上圖，從石英晶體上切割切片的方式會(huì)影響其諧振頻率和其他屬性。此處顯示了切割晶體的幾種常見方法和切割名稱。切割名稱中使用“T”表示高溫穩(wěn)定性。根據(jù)切割的不同，石英的優(yōu)勢(shì)在于其頻率幾乎不受溫度影響，因此振蕩器往往會(huì)保持準(zhǔn)確。對(duì)于關(guān)鍵應(yīng)用，石英振蕩器可以安裝在溫控容器中，并添加減震器以防止受到外部機(jī)械振動(dòng)的影響。在晶體上增加電容或電感可用于調(diào)整晶體的振蕩頻率。

共振方式

       石英晶體具有串聯(lián)和并聯(lián)兩種基本諧振模式，串聯(lián)諧振頻率比并聯(lián)諧振頻率低幾kHz。當(dāng)特定的負(fù)載電容被添加到晶體時(shí)，晶體制造商通常會(huì)切割和修整他們的晶體以具有指定的諧振頻率。低于 30 MHz 時(shí)，晶體通常在兩種模式之間運(yùn)行，使其表現(xiàn)為與外部電容并聯(lián)的并聯(lián)諧振電路的電感。因此，添加一個(gè)與晶體并聯(lián)的小附加電容將降低頻率。在晶振上串聯(lián)一個(gè)電容有提高頻率的作用。此功能允許用戶在較窄的范圍內(nèi)調(diào)整晶體的振蕩頻率。  高于 30 MHz 時(shí)，晶體通常在串聯(lián)諧振中工作。在這種模式下，阻抗處于最小值并等于串聯(lián)電阻。對(duì)于這些晶體，指定串聯(lián)電阻 (<100 Ω) 而不是并聯(lián)電容。在 200 MHz 以上，可以使晶體以其基本諧振頻率的大約奇數(shù)倍（3、5 或 7）振動(dòng)。這種泛音操作模式是通過向振蕩器添加諧波選擇性 LC 電路而產(chǎn)生的。

將諧振器變成振蕩器

       晶體振蕩器電路通過從石英晶體諧振器獲取電壓信號(hào)，將其放大并將其反饋回諧振器來(lái)維持振蕩。諧振器有兩個(gè)導(dǎo)電板，中間夾著一塊切割過的晶體。為了開始振蕩，控制電路會(huì)產(chǎn)生一個(gè)場(chǎng)，使晶體處于不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。通過系統(tǒng)中的正反饋，任何信號(hào)都會(huì)被放大并增加振蕩。諧振器就像一個(gè)頻率濾波器，只通過以晶體諧振頻率為中心的非常窄的頻率范圍。

石英晶體振蕩器具有非常低的相位噪聲。由于晶體主要在一個(gè)軸上振動(dòng)，因此只有一個(gè)相占主導(dǎo)地位。因此它們可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的信號(hào)。然而，環(huán)境因素，包括溫度、濕度、壓力和振動(dòng)會(huì)影響晶體的諧振頻率。為了減少這些因素的影響，制造商開發(fā)了溫度補(bǔ)償（TCXO）、微處理器控制（MCXO）和恒溫（OCXO）振蕩器以提供高穩(wěn)定性。

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