Macrobizes晶體單位技術(shù)參考資料

晶體單位的解釋

1，等效電路

晶體單元的振動(dòng)實(shí)際上是機(jī)械振動(dòng)。然而，如果石英晶體單元的行為是電轉(zhuǎn)換的，則它可以用二端網(wǎng)絡(luò)來表示。由L1、C1和R1組成的串聯(lián)電路與彈性振動(dòng)有關(guān)，而與串聯(lián)臂并聯(lián)的C0元件則是一個(gè)電容，電容由石英晶體片的電介質(zhì)構(gòu)成。電阻R1是晶體單元在串聯(lián)諧振頻率下的諧振電阻。（見圖1 .）

2，頻率-溫度

AT切割的特性目前最常用的AT切割晶振晶體單元的頻率-溫度特性由三次曲線表示。（見圖2）以在給定工作溫度范圍內(nèi)獲得所需頻率容差的角度切割晶片。然而，實(shí)際上，由于連續(xù)過程中切割和拋光精度的結(jié)果，表觀切割角可能存在一些差異。因此，有必要提高加工精度。

3，級驅(qū)動(dòng)

由于晶體單元執(zhí)行機(jī)械振動(dòng)，過多的振動(dòng)可能導(dǎo)致不穩(wěn)定的振蕩頻率，并在最壞的情況下最終導(dǎo)致破壞。設(shè)計(jì)振蕩電路時(shí)，應(yīng)檢查驅(qū)動(dòng)水平，以便使用低于本公司規(guī)定水平的振蕩器。圖3示出了確認(rèn)駕駛水平的示例方法。該方法采用電流探針來測量石英晶體振蕩器電流。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)級別如下:

4，負(fù)載電容

當(dāng)在振蕩電路中使用時(shí)，負(fù)載電容CL是決定晶體單元“條件”的一個(gè)因素。在普通振蕩電路中，晶體單元在用作感抗的范圍內(nèi)使用。在這種用法中，振蕩電路作為容抗工作。換句話說，當(dāng)從貼片晶振晶體單元的兩端觀察振蕩電路時(shí)，振蕩電路可以表示為負(fù)電阻-R和電容CL的串聯(lián)電路。當(dāng)時(shí)這個(gè)電容稱為負(fù)載電容。負(fù)載電容和振蕩頻率之間的關(guān)系不是線性的。當(dāng)負(fù)載電容小時(shí)，頻率變化量大，當(dāng)負(fù)載電容增加時(shí)，頻率變化降低。如果振蕩電路中的負(fù)載電容減小以確保振蕩頻率的較大容差，則即使電路中的微小變化也會(huì)極大地影響頻率穩(wěn)定性。負(fù)載電容可以是任何值，但10~30pF更好。

5，晶體振蕩電路的等效電路

當(dāng)晶體單元作為振蕩電路中的感抗被激活時(shí)，晶體單元和振蕩電路之間的關(guān)系如圖4所示。為了改善振蕩電路的啟動(dòng)條件，最好增加振蕩電路的參數(shù)負(fù)電阻-R的值。如果負(fù)電阻容差不大（負(fù)電阻較?。┑碾娐放c具有較大諧振電阻的石英晶體單元組合在一起，啟動(dòng)條件會(huì)變得更糟。振蕩電路應(yīng)設(shè)計(jì)成負(fù)電阻值是諧振電阻的5到10倍。負(fù)載電容的中心值（用于確定振蕩頻率的絕對值）和可變范圍（振蕩頻率的微調(diào)范圍）也必須保持在振蕩電路中的最佳值。

6，振蕩電路

下面介紹由晶體單元組成的典型振蕩電路。例如，使用的元素常數(shù)。

（1）晶體單元被設(shè)計(jì)為具有100 W及以下的較低驅(qū)動(dòng)限制水平。使用前，應(yīng)在實(shí)際安裝電路中檢查晶體電流。（參見圖3 .）
必須檢查電路的負(fù)電阻。根據(jù)圖6可以確認(rèn)負(fù)電阻。負(fù)電阻的目標(biāo)是諧振電阻的5倍或更多倍。
（3）當(dāng)用于C-MOS振蕩電路時(shí)，電路圖中的Rd是不可或缺的。（見圖5 .）如果連接該Rd，驅(qū)動(dòng)水平將保持在規(guī)定值內(nèi)，并且可以獲得穩(wěn)定的振蕩頻率。
（4）Cg和Cd應(yīng)在10？30pF。如果Cg和Cd在10pF以下或30pF以上使用，振蕩可能很容易受到電路性能的影響，驅(qū)動(dòng)電平可能會(huì)增加，或者負(fù)電阻可能會(huì)降低，從而無法保持穩(wěn)定的振蕩。
（5）晶體振蕩電路的布局應(yīng)盡可能短。應(yīng)該減少電路和接地圖案之間的雜散電容。應(yīng)該避免晶體振蕩電路圖案與其他電路圖案交叉。
（6）如果使用的電路、IC類型和IC制造商不同，應(yīng)確認(rèn)頻率、驅(qū)動(dòng)水平和負(fù)電阻。
*泛音振蕩電路需要額外咨詢

7，晶體單元應(yīng)用的注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)在運(yùn)輸或電路板安裝時(shí)施加超過規(guī)定的過度沖擊和振動(dòng)時(shí)，小體積貼片晶振晶體元件有可能斷裂。當(dāng)一個(gè)沖擊超過規(guī)定時(shí)，一定要做特性確認(rèn)，增加一個(gè)振動(dòng)。
（2）超聲波清洗可能導(dǎo)致晶體單元退化。
（3）在引線類型的情況下，將其留在引線基礎(chǔ)上并彎曲0.5或更多。
（4）極端電路板的變形有時(shí)會(huì)導(dǎo)致圖案脫落、端子和電極脫落、焊料裂紋。在特殊安裝后分割電路板時(shí)，請小心將其安裝在電路板曲線明顯出現(xiàn)的位置。
（5）盡可能選擇震動(dòng)小的型號，當(dāng)您使用自動(dòng)裝載機(jī)時(shí)，請?zhí)崆按_認(rèn)后使用。
（6）與JC-49/U系列相比，小晶體單元（HC-49U/S、HC-49USM、UM-1、SMD）的驅(qū)動(dòng)極限水平較低，為100w及以下。因此，在使用之前，應(yīng)該在實(shí)際安裝電路中檢查晶體電流。
必須檢查電路的負(fù)電阻。根據(jù)圖6，負(fù)電阻的確認(rèn)是可能的，負(fù)電阻的目標(biāo)約為諧振電阻的5倍。
（8）在C-MOS振蕩電路中使用時(shí)，電路圖中的Rd不可或缺（見圖5）。如果該Rd達(dá)到要求，驅(qū)動(dòng)水平將保持在規(guī)定值范圍內(nèi)，并且可以獲得穩(wěn)定的振蕩頻率。
（10）Cg和Cd應(yīng)在10~30pF范圍內(nèi)使用，如果Cg和Cd在10pF以下或20pF以上使用，振蕩很容易受到電路性能的影響，驅(qū)動(dòng)水平可能會(huì)增加，或者負(fù)電阻可能會(huì)降低，從而無法保持穩(wěn)定振蕩。
晶體振蕩電路的布局應(yīng)盡可能短。
應(yīng)該減少電路和接地圖案之間的雜散電容。
應(yīng)避免晶體振蕩電路圖案與其他電路圖案交叉。
（14）如果使用的電路是IC類型，并且IC制造商不同，則應(yīng)確認(rèn)頻率、驅(qū)動(dòng)水平和負(fù)電阻。
一個(gè)以上的振蕩電路需要額外的咨詢。