我们每个人每天都有使用到各种电子产品,就是家电类就有很多,像智能电饭煲,智能微波炉,智能烤箱,智能网络电视机等等无不都是你我每天必会接触的家居智能电子产品。我们之所以对这些电子产品如此的喜爱信赖,那是因为从我们买回来开始除了说明书废了点时间和心思外后面都是一帆风顺的,比起老式的那些家电简直不能再好了,老式的天线电视机家里总要一个人上楼顶专,一个人在房里喊“还没,还没”······“还没,还差点”······“好了,好了,别动了”,但现在就不一样的,智能网络电视机不仅接上宽带网络,而且还加入了语音识别等智能功能,换频道调音量都可以采用语音模式。
当然这些智能家居电子产品之所以能够如此完美无缺,离不开生产厂家在产品出厂前对它的层层把关严格控制,从电路设计,到各类电子元器件的选用和匹配,再到样板测试,这个测试过程可不简单,往往不会出现什么一次全过的现状,总能出现各种意外情况发生,然后就得开始分析这些问题找办法解决,重新弄好后再次对样板进行测试,这样反复知道所有问题都弄清楚解决好,最后才会开始批量流水生产,最后在出厂检测,出厂检测也是非常重要。如果要保证出厂检测时不出现问题或者概率极小,那在批量生产期的电路设计,元器件选用匹配,样机检测等就必须百分百把握好,这当中尤其是对电子元器件“心脏”石英晶振的把关,不要看晶振所表现出来的功能是如此强大,它自身可是十分挑剔的,稍有什么不和它要求的条件出现都会导致它直接罢工。
石英晶振俗称水晶,成分为二氧化硅,具有"压电效应"和极高的品质因数,被应用于各种振荡电路,其频率稳定度一般可以达到10-6~10-8数量级,甚至更高。然而其频率精度受到石英晶体自身所固有的两个特性影响:频率牵引量(TS)和温漂。频率牵引量是描述石英晶体频率精度随着负载电容变化而变化的物理量,单位为PPM/PF.温漂是描述晶体频率精度随着温度的变化而变化的物理量,为石英晶体谐振器所固有的特性,其频率温度曲线与石英晶片的切型和切角有关。从用户使用角度讲,用户没法改变晶片的切角切型,却很容易改变振荡回流的负载,也正因此原因,客户在使用晶体谐振器时,容易出现因负载不匹配造成的频率漂移现象。
各种了解石英晶振的人都会为一个问题苦恼,那就是温漂,晶振出现温漂有很多种因素,例如天气、焊接过程中的失误,晶振在产品工作的过程中出现温漂的话就会导致频率不稳定,甚至停振的现象,温漂是晶振的一个重要特性,一般情况下晶振出现温漂是在室外温度偏低或者比正常温度较高的情况下。这是比较常见的现象,温补晶振是为解决这一问题所设计出来的一款高稳定度的压电元件,从而使产品在工作过程中得到温度补偿的作用。首先我们来看下所有石英晶振本身怎样会产生频漂现象的。
AT切晶体频率温度曲线为三次曲线,呈躺着的"S"型曲线,随着温度的变化,温漂呈"S"型轨迹变化,大致在-10℃和+60℃时,有两个"拐点",即温漂又会反方向拐回来。因此,只要控制好晶片的切角在一定的公差范围内,那么保证两个拐点温漂在-40℃~85℃时不超过±30ppm并不是一件难事。然而,AT切晶体只针对MHZ频率的晶体,如何转换成32.768KHZ频率?钟振32.768KHZ通过分频方式,便可以实现。如采用AT切16.777216MHZ晶体,通过512分频,那么就可以得到想要的32.768KHZ频率。钟振实现对频率的分频并不困难,都集成在振荡IC内部。因此,使用AT切MHZ 分频实现的32.768KHZ钟振,在频率温度特性上,有很大的改良,在没有进行温度补偿的时候,-40℃~85℃条件下,温度频差保持在±30ppm甚至±20ppm都是可以实现的。MHZ的贴片晶振频率就更容易实现这一点,关键是可以减少繁琐晶体负载匹配过程,温补晶振正好可以弥补这一点,而且还能提高产品的稳定性。
音叉32.768KHZ晶体频率温度曲线为二次抛物线,随着工作温度偏离常温25℃越远,温漂也随之变大,-10℃~60℃其温漂达到将近50ppm,如按工业级-40℃~85℃计算,温漂高达151ppm,难以适应工业级工作温度范围的电子产品,对其进行温度补偿也较为困难,因此,市面上针对32.768KHZ的TCXO晶振很少,且价格极为昂贵。对于一般的消费类电子行业,如需工业级-40℃~85℃,且温度频差控制在±30ppm以内,使用普通音叉型32.768KHZ晶体,是无法满足要求的。然而,如果能将晶片切型改为AT切的切型,那么工业级温度频差控制在±30ppm以内将不成问题。
当然在石英晶振的实际使用过程可不只是会出现频率漂移这个现象,例如就当它出现不起振这一个现象是导致的原因就各种各样,这些原因都需要晶振厂家及晶振采购商家的工程师们共同探索解决。CEOB2B晶振平台不仅仅是一家简单的晶振采购销售平台,在这里还有专业的晶振技术团队随时准备为你解答各类与晶振有关的疑难问题,更有全球知名晶振品牌所以型号料号及原厂编码规格书资料的免费查询下载。