使用過石英晶振的人大概都知道石英晶振如果出現了偏差那不外乎幾種情況,首先就PPM值`不標準,如果精度值過大會造成產品不匹配,比如說一款6M的石英晶振用在安防高頻頭上,如果PPM值過大了就會出現黑白屏,畫質不清晰,嚴重可能畫面都出不來.還有就是受外界的溫度影響,其實這是很主要的,有些廠商便宜可能覺得這些看不到的因素不會造成什么影響,其實不然,溫度環境的變化會造成晶振偏頻和不起振是很正常現象,比如說一款在室外用的溫度計,通常溫度計最常規用的頻點就是32.768K系列的,用一款常規20PPM的音叉晶體在室外0度以下的環境中工作,就會出現溫度計時不準確,頻率就漂移在±50左右,導致溫度計不能正常工作.

還有一種現象就是晶振本身可以起到溫度補償的作用,石英晶振系列中有一款自身帶溫度補償的功能的晶體VCXO溫補晶振,可以根據溫度的變化而改變頻率,使其在工作中不影響產品性能.溫補晶振根據這種原理技術得到很多廠商的歡迎.特別是GPS定位系統和高精密產品設備還有導航衛星等產品都是使用這款晶振,在外部溫差比較大的環境下工作是對電子產品很嚴酷的考驗.
AT切技術對于使用晶振的溫度感應也是密不可分的,一款石英水晶片在開始工作切割的時候 AT切割所表現三次方程式的頻率對溫度特性曲線，是目前最通用的，它顯示最優質之寬溫范圍下的頻率穩定性。晶片的切割角度是在正常的工作溫度范圍內被要求頻率的容許誤差。事實上，晶片在切割、拋光的連續加工過程中，都會因加工的精度導致切割的散亂.一塊水晶片需要切割到一定的頻率點是要通過精確的計算，如果有偏差出現在工作中就會出現溫漂的現象.

石英晶振專業術語我們叫壓電元件,它是一種天然的水晶片,利用AT切割技術把水晶片分解成適用的頻率芯片,從而形成非常穩定性的壓電效應,石英的主要成份為二氧化硅，雖然地殼表面有14%是由Sio2二氧化硅所組成的,但相對可使用部份是較稀少的,是因為需要的純度不足以及其缺陷與瑕疵.所以我們現在所用的晶振外殼都是加工而成的,里面水晶片大部分也都是由人工培植.其次晶振頻率和諧波振動性能,溫度等特性都是取決于首次AT切割.

作者—康比電子

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石英晶振的溫度特性

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