無源晶體分類介紹及重要參數(shù)講解

無源晶體的分類

晶體振蕩電路等效模型

石英晶體是一種可將電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的壓電器件，能量轉(zhuǎn)變發(fā)生在共振頻率點(diǎn)上。它可用如下模型表示：

石英晶片經(jīng)過被電極，上架、封裝即成為壓電諧振器。當(dāng)外加電場(chǎng)的交變頻率與石英晶片的固有頻率相接近,且外加電壓的角頻率ω等于石英機(jī)械振動(dòng)的固有諧振角頻率ω時(shí)(取決于石英晶體的幾何尺寸和切型),晶片產(chǎn)生機(jī)械諧振，彈性振動(dòng)通過壓電效應(yīng)與回路相耦合,其效果等于由Lm，Cm，Rm的串聯(lián)臂和C0并聯(lián)組成的諧振回路。此時(shí)機(jī)械振動(dòng)的幅度最大，相應(yīng)地晶體表面所產(chǎn)生的電荷量最大，外電路中電流最大。

C0：Shunt Capacitance表示晶片與涂敷銀層構(gòu)成的靜電容。

Lm：Motional Lnductance是晶體振蕩時(shí)機(jī)械振動(dòng)慣性的等效電感。

Cm：Motional Capacitance 是晶體諧振時(shí)晶片彈性的等效電容。

Rm：Resistance 用于等效晶片振動(dòng)時(shí)的磨擦損耗。

石英晶體諧振器的主要參數(shù)

標(biāo)稱頻率：該頻率特指晶體技術(shù)條件中規(guī)定的頻率，表示為MHz或KHz。
調(diào)整頻差：標(biāo)稱頻率在一定溫度（一般是25℃）下的允許偏差，表示為百分?jǐn)?shù)（%）或百萬分之幾（ppm）。
負(fù)載電容（CL）：與晶體一起決定負(fù)載諧振頻率的有效外界電容。任何外部電容一旦與石英晶體串聯(lián)，即會(huì)成為其諧振頻率的一個(gè)決定因素。負(fù)載電容變化時(shí)，頻率也會(huì)隨之改變。因此，在電路中使用時(shí)，經(jīng)常會(huì)以標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電容來微調(diào)頻率至期望值。
工作溫度范圍：石英晶體元器件在規(guī)定的誤差內(nèi)工作的溫度范圍。
溫度頻差：在規(guī)定條件下，在工作溫度范圍內(nèi)相對(duì)于基準(zhǔn)溫度（25℃±2℃）時(shí)工作頻率的允許偏差。
等效串聯(lián)電阻(Rr)：晶體在諧振頻率下的電阻值，單位為歐姆。
激勵(lì)功率(DL石英晶體諧振器的主要參數(shù))：晶體工作時(shí)所消耗功率的表征值。
最大功率是大多數(shù)功率器件在保證正常電氣參數(shù)的情況下，維持工作所消耗的功率，單位為mW或uW。一般情況激勵(lì)功率應(yīng)維持在確保石英晶體正常起振和穩(wěn)定振蕩所需要的最低值，以避免年老化特性不良和晶體損傷。
儲(chǔ)存溫度：晶體在非工作狀態(tài)下保持標(biāo)準(zhǔn)特性的溫度范圍。
絕緣電阻：引線之間或引線和殼體之間的電阻。
DLD2：在特定的功率范圍內(nèi)所測(cè)量到的最大與最小阻抗的偏差量。
RLD2：在指定的變化功率范圍內(nèi)測(cè)量到的最大阻抗。
TS：Trim sensitivity 負(fù)載電容值每變化1PF時(shí)FL的變化量(單位:ppm/PF)
老化：工作頻率在特定時(shí)間范圍內(nèi)的變化量，一般表達(dá)為最大值，單位是每年頻率變化量的百萬分之幾（ppm/年）。頻率隨時(shí)間而變化的原因有很多，如：密封性和完整性、制造工藝、材料類型、工作溫度和頻率。