下面由CEOB2B晶振平台下面给大家举例说明AT切型矩形石英片的设计方法:
已知标称频率为8000KHz,要求外盒为HC-49U,为了节省原料,根据其外壳及支架引线之间的间距拟采用5.5×5.5左右的方片,求AT切型矩形石英晶振晶片的规格。
1.矩形石英片长度的选择:
矩形石英片长度的选择要考虑三个问题:
(1)根据HC-49U基座组引线之间的中心距为4.88mm,引线直径Φ0.48,拟采用正方形片5.5×55mm2。
(2)根据标称频率和式(3.5.1),求出有关主振动与y’面切变奇次泛音之间所能发生的强耦合作用的那些长度数值,即得:
再考虑矩形片的初选长度为5.5mm,故用n面=17和n面=19,代入式(3.5.7),得:
当n面=17时,l17≈5.40175mm;
当n面=19时,l19≈6.03725mm。
这表明,矩形贴片晶振晶片的长度等于这两个数值时,主振动将与y面切变振动的17次或19次泛音发生强耦合作用。如果矩形石英片的长度选择l17和l19之间的某个数值,(当然也不要选在l18=5.7195mm处),就可以避免与y’面切变振动发生耦合了。
(3)根据标称频率和式(3.5.1),求出有关主振动与xy’弯曲振动偶次泛音之间可能发生强耦合作用的那些长度数值,由于式(3.5.1)xy’弯曲振动频率常数与矩形片的长度比l/t有关,因此,要先确定长度比l/t,然后才能进行其他计算。
设矩形石英晶体振荡器晶片的厚度切变频率常数Kf=1660 KHZ.mm,由此可得矩形石英片的厚度近似值为
长厚比的近似值为:
从图3.5.1中,查得l/t≈26.4096时,xy’弯曲振动的频率常数为1380 KHZ.mn,将此值代入式(3.5.1)得
选择n弯=30和32,代入式(3.5.8)。
当n弯=30时,l30=5.175mm;
当n弯=32时,l32=552mm。
这表明:当矩形石英片的长度等于上面两个数值时,主振动将与xy’弯曲振动的30次或32次泛音发生强耦合作用,如果矩形石英片的长度选择在l30和l32之间的某个数值,(当然也不要选在l31=5.3475mm处),就可以避免与xy’弯曲振动发生耦合了。从该例中,我选择l=5.5mm离l32=5.52mm太近了,所以改为l=5.48-0.03mm