在前面的文章中我们介绍了矩形石英晶振片长度的选择,那么下面我们详细介绍矩形石英晶振片宽度的选择以及分析结果.
在考虑矩形石英片宽度选择时,应避免主振动与jy面切变振动的奇次泛音之间可能发生强耦合作用的问题,由式(3.5.3)得
选择n面=17和19,代入式(3.5.9)
当n面=17时,w17=5.3975mm;
当n面=19时,w19=6.0325mm。
这表明当矩形石英晶振片的宽度等于上面两个数值时,主振动将与y’面切变振动的17次和19次泛音发生强耦合作用。如果矩形石英晶振片的宽度选择在w17和w19之间某个数值,(当然也不要选在w18=5.715mm处),就可以避免与y’面切变振动发生耦合了。从该例中,我们选择w=5.48-003mm。
3.矩形片厚度的选择
将选定长度l=5.48mm和初步确定的厚度t=0.2075mm代入式(3.5.6),可得矩形片厚度切变的频率常数为:
于是可得矩形石英片厚度的较精确值为:
根据上述讨寸论,可得到矩形片丿的规格为:
l=5.48-003mm,w=5.48-0.03mm,t=0.208mm。
这些数值还要经过试验验证,才能做最后的确定。为了减少边缘效应,该石英晶体片需要进行平面倒边,关于平面倒边及最后石英片的外形尺寸,下面再进行讨论。
4.结构尺寸核算:
求方片对角长C,伸出支架片的尺寸△C及倒圆角后的对角尺寸C’;
C=√5482+5482≈7.75mm;
支架片用缝长1.4,缝宽0.2,片厚0.1,片间距离6.3时:
△C=C-6.3-0.2=7.75-6.5=1.25mm;
当四角倒圆角r=1.0时,伸出支架片的尺寸为0.3mm;
C"=C-倒圆角后减小的尺寸=C-0.82≈6.9mm
5.求倒边曲率半径R
图3.5.2 8MHz方形振子图
6.晶振切角选取为AT35°13’±2’,电极直径Φe=4.2。
7.实验结果
调整频差在±10ppm,温度频差在-10℃~+60℃内士10ppm,Rr≤35Ω,完全达到要求。
8.石英振子的图,见图3.5.2。