MtronPTI晶振三連問
來源：http://www.benpai.com.cn 作者：金洛鑫電子 2019年07月15
問題:與晶體有關的術語老化是什么意思?
答:老化是晶體隨時間變化的頻率.老齡化可以是正向或負向.老化影響有助于晶體所用振蕩器的整體頻率漂移.老化的原因有多種:晶體安裝結構中的應力消除,內部污染,吸濕和石英材料的變化.這些情況中的一些可能是由于諧振器暴露于沖擊和振動水平,或工作溫度高于推薦極限,或由于焊接或玻璃與金屬密封件劣化導致的氣密性損失而發生的.顆粒污染會附著在晶體晶圓上,會導致晶體頻率發生負向變化.晶體質量或電極材料的損失通常會表現出晶體頻率的正向變化.為了減少晶體老化,該裝置需要在超潔凈環境中制造,并密封在密封包裝中.晶體可以在一定程度上“預老化”,以最小化老化的影響.由于老化特性傾向于遵循對數曲線,因此晶體的大部分老化將在其壽命的第一年發生.通過適當的處理,可以使晶體具有每年±0.5ppm至177,1ppm的老化特性.
問題:為什么晶體具有頻率容差和穩定性,而振蕩器僅指定穩定性要求?
答:這個問題的答案在某種程度上是一種規范問題.通常假設在某種類型的振蕩器電路中使用晶體.用戶將知道該Oscillator的總穩定性加上老化需要超過所需的工作溫度.例如,如果要求在0°至70°C的溫度范圍內,最大允許頻率偏差為100ppm,包括老化,他可以訂購一種在室溫(25°C)下具有50ppm容差的晶體,在工作溫度下穩定50ppm.在這些情況下,溫度穩定性參考室溫下的頻率.
對于振蕩器,最終用戶通常只關心總體穩定性,包括工作溫度.在這種情況下,他可能會要求振蕩器在0°到70°C的溫度范圍內需要100ppm的穩定性,包括老化,就像MHO+13TAD一樣.在實際的制造過程中,振蕩器的構造與上述晶體的構造大致相同.在產品設計中考慮了振蕩器電路效應的變化.石英晶體振蕩器內部使用的晶體在25°C時的初始容差為50ppm.該晶體設計為在工作溫度下以特定的穩定性(50ppm)運行.安裝在振蕩器中時,總穩定性總和在100ppm最大規格范圍內.
問題:AT條形晶體和AT圓形坯料或晶圓晶體之間的主要區別是什么?
答:這兩種晶振之間的明顯區別在于它們的大小.AT圓坯或平面型晶體已經存在了50年,用于許多HC-49/U(MP-1)型晶體.HC-49/U中使用的晶體的直徑范圍為0.200“至0.350”,具體取決于晶體的頻率.由于表面積大,圓坯可以具有相對大的電極.這對于需要具有寬拉伸性的晶體是理想的.而且,較大的電極和空白尺寸通常表現出低ESR值.HC-49/U圓形空白晶體也適用于寬溫度范圍(-55°C至+125°5°C至+125°C),同時具有良好的穩定性.
許多圓形毛坯設計可實現0.1mW至2mW的驅動電平.圓坯的頻率由其厚度和直徑決定;晶體毛坯越薄,頻率越高.因此,可能達到約33MHZ的基本頻率,但由于破損導致產量損失.這些高頻基本原理易碎,如果受到極端沖擊和振動環境的影響,最終用戶很容易損壞.實際上,使用HC-49/U型晶體可以產生約1.8MHz至200MHz的任何頻率.
AT-strip晶體已經存在了大約17年,并在日本開發.約90％的AT帶狀晶體制造在遠東完成.AT帶狀晶體采用一塊小的矩形石英片,其尺寸僅為HC-49/U圓形空白設計的一小部分.它的長寬比和厚度決定了AT條帶晶體的頻率.由于表面積非常小,只有一個小電極可以附著在晶體條上.這種晶體的尺寸和電極也使AT帶狀Quartz Crystal不受歡迎.
答:老化是晶體隨時間變化的頻率.老齡化可以是正向或負向.老化影響有助于晶體所用振蕩器的整體頻率漂移.老化的原因有多種:晶體安裝結構中的應力消除,內部污染,吸濕和石英材料的變化.這些情況中的一些可能是由于諧振器暴露于沖擊和振動水平,或工作溫度高于推薦極限,或由于焊接或玻璃與金屬密封件劣化導致的氣密性損失而發生的.顆粒污染會附著在晶體晶圓上,會導致晶體頻率發生負向變化.晶體質量或電極材料的損失通常會表現出晶體頻率的正向變化.為了減少晶體老化,該裝置需要在超潔凈環境中制造,并密封在密封包裝中.晶體可以在一定程度上“預老化”,以最小化老化的影響.由于老化特性傾向于遵循對數曲線,因此晶體的大部分老化將在其壽命的第一年發生.通過適當的處理,可以使晶體具有每年±0.5ppm至177,1ppm的老化特性.
問題:為什么晶體具有頻率容差和穩定性,而振蕩器僅指定穩定性要求?
答:這個問題的答案在某種程度上是一種規范問題.通常假設在某種類型的振蕩器電路中使用晶體.用戶將知道該Oscillator的總穩定性加上老化需要超過所需的工作溫度.例如,如果要求在0°至70°C的溫度范圍內,最大允許頻率偏差為100ppm,包括老化,他可以訂購一種在室溫(25°C)下具有50ppm容差的晶體,在工作溫度下穩定50ppm.在這些情況下,溫度穩定性參考室溫下的頻率.
對于振蕩器,最終用戶通常只關心總體穩定性,包括工作溫度.在這種情況下,他可能會要求振蕩器在0°到70°C的溫度范圍內需要100ppm的穩定性,包括老化,就像MHO+13TAD一樣.在實際的制造過程中,振蕩器的構造與上述晶體的構造大致相同.在產品設計中考慮了振蕩器電路效應的變化.石英晶體振蕩器內部使用的晶體在25°C時的初始容差為50ppm.該晶體設計為在工作溫度下以特定的穩定性(50ppm)運行.安裝在振蕩器中時,總穩定性總和在100ppm最大規格范圍內.
問題:AT條形晶體和AT圓形坯料或晶圓晶體之間的主要區別是什么?
答:這兩種晶振之間的明顯區別在于它們的大小.AT圓坯或平面型晶體已經存在了50年,用于許多HC-49/U(MP-1)型晶體.HC-49/U中使用的晶體的直徑范圍為0.200“至0.350”,具體取決于晶體的頻率.由于表面積大,圓坯可以具有相對大的電極.這對于需要具有寬拉伸性的晶體是理想的.而且,較大的電極和空白尺寸通常表現出低ESR值.HC-49/U圓形空白晶體也適用于寬溫度范圍(-55°C至+125°5°C至+125°C),同時具有良好的穩定性.
許多圓形毛坯設計可實現0.1mW至2mW的驅動電平.圓坯的頻率由其厚度和直徑決定;晶體毛坯越薄,頻率越高.因此,可能達到約33MHZ的基本頻率,但由于破損導致產量損失.這些高頻基本原理易碎,如果受到極端沖擊和振動環境的影響,最終用戶很容易損壞.實際上,使用HC-49/U型晶體可以產生約1.8MHz至200MHz的任何頻率.
AT-strip晶體已經存在了大約17年,并在日本開發.約90％的AT帶狀晶體制造在遠東完成.AT帶狀晶體采用一塊小的矩形石英片,其尺寸僅為HC-49/U圓形空白設計的一小部分.它的長寬比和厚度決定了AT條帶晶體的頻率.由于表面積非常小,只有一個小電極可以附著在晶體條上.這種晶體的尺寸和電極也使AT帶狀Quartz Crystal不受歡迎.
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