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          晶振溫度特性AT切

          發布時間:2020-03-27 閱讀次數:1406

                  KOAN晶振會根據特定頻率的溫度特性規律,結合客戶實際應用的溫度范圍,進行晶片切割角度的調整及切割誤差的精選。以最大限度減少晶振在極端溫度下的總頻差。希望您在采購的時候,盡量預判產品的使用環境給我們作為參考。

                  石英晶體在電路中用作時間或者頻率基準源,堪稱設備心臟。決定著電子設備的性能穩定性。石英片的切角和石英諧振器有著密切的關系。AT切的切角為35°15' 是晶體諧振器里最常用的切型 (見圖1)。頻率和溫度是三次函數關系 (見圖2)。


                  AT切割的溫度曲線相對平滑,適合制造溫補晶振(TCXO/KT系列)。寬溫范圍的頻率穩定性也相對較好。

                  其中兩個缺點需要我們注意,我們也相應給出改進的方法:

            • 較大的頻率熱過沖現象

              石英是一種各向異性晶體,它的各個方向熱導率也不一樣。當溫度升高時,頻率會有熱過沖,隨著時間的變化,頻率才會趨近于穩定點。當環境溫度突然降低,反方向的頻率過沖也會出現。熱過沖會讓晶體的短期頻率穩定差。所以應避免升降溫過快,采取減少晶片尺寸,充氣優于真空等措施。

            • 幅頻效應較大

              振幅過大時,頻率會隨振幅的增大而劇增。當晶振開始供電時,激勵功率集中在兩電極間,形成不均勻的溫度場,因此產生較大的熱應力,而應力變化必然引起頻率變化。所以設計電路時應考慮避免過大激勵功率。


                  KOAN晶振針對高端客戶應用領域,實驗室采用25℃和85℃(甚至125℃)高溫測試各項參數的穩定性變化來評價晶振性能;以及在恒溫85℃條件下,讓晶振工作,然后OFF一段時間后,測試頻率重現性。尤其汽車領域,采用高溫變化但不破壞性能的試驗方案,提高特殊領域產品的溫度穩定性。


          以下是我們實驗結果中得到的AT切割實際溫度特性曲線圖。

          1. 晶體諧振器的直插DIP中我們用KX49S作為例子, 選取10.000MHz和25.000MHz兩個頻點繪制溫度特性曲線圖。


          2. 晶體諧振器的貼片SMD類型中我們選取12.000MHz, 26.000MHz, 40.000MHz三個頻點繪制曲線圖。

          3. 晶體振蕩器的貼片SMD類型中選取4.000MHz, 50.000MHz,以及125.000MHz三個頻點繪制曲線圖。









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