CEOB2B晶振平台该章节主要介绍关于AT切型石英晶体元件的等效参数及其它性能指标,名词术语,我们都知道要形成一个合格的晶振需要经过多种的工序与测试等。下面一起来探讨一下.

  AT切型石英晶体元件在100MHz频率以下，它的等效电路如图3.3.1

图3.3.1石英晶体元件等效电路

一、石英晶体元件等效电路

  它是一个在石英晶体谐振器谐振频率附近具有与石英晶体元件相阻抗特性的电路。通常用一个电感、电容和电阻做串联臂,再与石英晶体元件两端电容并联来表示。串联电路参数电感、电容和电阻分别以L₁、C₁、R₁表示,并电容(以往叫静电容)以C₀表示。

二、动态电感L_1:为等效电路中串联臂里的电感由Cady公式给出

L_qn =₌ L_q1=                             (3.3.1)

式中

p一有电极区的有效密度(Kg/m3)；

t_F一石英晶体振荡器晶片腐蚀后的厚度(m)；

S_e一电极面积(m²)

对园电极:S_e=丌Φ_e²/24(m²), Φ_e=园电极直径,(m)；

对矩形电极: S_e =L_eW_e(m²),L_e=电极长度(m)，W_e=电极宽度(m)；

e′₂₆一压电常数(C/m²)=(e₁₄一e₁₁cosφ1)·cosφ1           (3.3.2)

e₁₁=0.173(c/m²),e₁₄=0.040(c/m²)；

K_L一电感系数=(H/m)；

  在实际情况中,电感系数还与晶片的外形尺寸有关,动态电感与泛音次数有关,试验得出,当贴片晶振频率较低时，动态电感随泛音次数的升高而下降；当频率较高时,则随泛音的升高而上升。

二、动态电容C₁:为等效电路中串联臂里的电容

1.由Cady公式给出:

C_qn =  =  =                   (3.3.3)

式中

t_F—石英片腐蚀后的厚度(m)；

Se—电极面积(m²)；

n—泛音次数；

C′₆₆—弹性刚度常=C₄₄(+(c₁₁-c₁₂)( cosφ1)²     (3.34)

C₄₄=57.98x10⁹(N/m²)、c₁₄=-18.09x10⁹(N/m²),C₁₁=87.486x10⁹(N/m²),

C₁₂=6.244×10⁹(N/m²)，(C₁₁-C₁₂)=C₆₆=40.626x10⁹N/m²)；

2.动态电容连可以下式计算

(3.3.5)

式中：

W_e—电极宽度(mm)；

l_e—电极长度(mm)；

t_F—片腐蚀后的厚度(mm);

Φ_e—园电极直径(mm)；

p_e—电极金属的密度，银为10.5g/cm³,金为19.30g/cm³,铝为2.70g/cm³；

f_F—英片腐蚀频率(KHz)；

f_n—标称频率(KHz)；

由上述可知:

  (1)    动态电容C₁与电极面积S_e成正比,与石英片厚度t_F、泛音次数n的平方成反比；

  (1)   动态电容C1与返回系数△、电极厚度τ_e是函数关系。在电极面积与石英晶振晶片厚度之比较大时,电极厚度减小时动态电容C₁偏大,在电极面积与石英片厚度之比较小时,电极厚度减小时动态电容C₁偏小。说明电极厚度的对称性与微调量的多少影响动态电容C₁的大小。