实际应用的腐蚀系数KF的确定。首先根据最后研磨砂号确定理论腐蚀系数KF’
根据终磨或滚倒频率的正误差△fy除以f2nMHz得△Ky,根据腐蚀石英贴片晶振频率的负误差计算实际应用的腐蚀系数为KF=KF’+△Ky’+△KF。其意义在于使每片石英片的腐蚀系数至少达到理论腐蚀系数。
平面倒边石英片厚度的确定:当直径与厚度比45<Φ/t<60范围时,为了消除边缘效应的影响,石英晶振片的外形一般采用平面倒边。如图3.4.3所示,但目前实际生产中,当15<Φ/t<<60时,都采用平面倒边。由于其加工方法比平凸、双凸更方便,且能达到产品规格要求,石英片的厚度计算公式可用下列近似式计算。
石英晶体与空气的摩擦(表面损耗)形成的阻力有关。可通过对外盒抽真空以减小损耗,与温补晶振表面微粒间的摩擦有关。可提高石英片表面光洁度,控制腐蚀量,减小砂痕、沙坑、提高银层的牢固度及整体性来减小,与贴片晶振的内摩擦,自由振动时内部晶格的变化,产生内应力及加工过程中形成的内应力而引起内部损耗有关。
晶片直径的确定
首先要考虑所规定的晶体盒能容纳石英片的最大尺寸,再设计满足此条件的石英片直径。石英片的直径大小对石英晶体元件的活力和寄生振动有很大影响。AT切型的寄生振动主要包括xy’弯曲、y’面切变和xy’伸缩等三种振动。
如果主振动频率与上述三种振动之一的高次泛音频率接近时,就出现强耦合作用,引起活力突变或频率跳跃等现象。这种现象在AT切型的低频端及边比Φ/t小的情况下容易出现。所以当Φ/<20时,就应该严格控制直径Φ的尺寸。
1.切角φ1的影响,当AT切型晶片的外形确定后,改变晶振频率温度特性的最有效的办法是改变石英晶振晶片的切角。因此,可根据不同的工作温度要求及温度频差,然后再设计所需的切角。
2.晶片尺寸的影响,当晶片的厚度t变薄时,频率温度特性曲线要往正方向移动,如果欲保持频率温度特性不变,则需要适当地增大切角。当圆形晶片的直径减小时,频率温度特性曲线也要向正方向移动,如果欲保持频率温度特性不变,也需要适当地增大切角。当双凸、平凸晶片的曲率半径R减小时,频率温度特性曲线要向负方向移动,如果欲保持频率温度特性不变,则应适当地减小切角。
在确定石英晶振片切角误差时,还应对照图3.2.5曲线,估计有无加工的可能性。对于AT切由XX’角误差引起的ZZ’角之测试误差见图3.2.6
【例】对于HC-49U/s-SMD-8000KHlz规格进行晶振频率温度特性测试,并修正切角。
(1) 其石英片规格为石英片长度Lx=7.995mm,Wz=1.985mm,最后滚倒频率为fG=7865±15KHz,石英片厚度tG=0.212mm,平台长轴LX=5.77mm,倒边半径R=60mm,留边量t0≤0.08mm,切型切角为AT35°13’±1’。
6px;"="">石英晶体元件的频率温度系数TF与一级、二级、三级系数有关;晶体元件的频率温度系数TF是温度的函数,因此频率温度系数是在某一温度时的频率温度系数;频率温度系数的大小,反应了石英晶体元件的温度稳定性;6px;"="">当T=T0时,则TF=a0,这表明只有在a0=0的条件下,才存在零温度系数,所以,a0=0的切型称为零温度系数切型。
一级、二级、三级温度系数a0、b0和c0不仅与参考温度有关,而且还与石英晶振切角有关。AT切型的a0、b0、c0随角度的变化率为:
αa0/αφ1=-5.15×10-6/oC度;
αb0/αφ1=-4.7×10-9/oC2度;
αc0/αφ1=2.0×10-12/oC3度;
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主营 :石英晶振,贴片晶振,有源晶振,陶瓷谐振器,32.768K晶振,声表面谐振器,爱普生晶振,KDS晶振,西铁城晶振,TXC晶振等进口晶振
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石英晶体振荡器的压电效应以及等效电路原理
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