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晶振的頻率是由哪些因素決定的?

發表時間:2022/05/04 14:02:35  來源:RF技術社區  瀏覽次數:5303  
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我們只知道晶振是頻率元件,很少有人知道基頻晶振和泛音晶振的晶振。什么是基頻晶振,什么是泛音晶振,電路中使用的兩者有什么區別?


晶振的振動就像彈簧一樣,晶振的振動頻率與晶振的面積、厚度、切割方向等有關。較長的擺動較少,較厚的擺動較慢,較軟的擺動較慢,但太短,太薄,太難搖動。

晶體振蕩器是機械振動,具有決定振動頻率的形狀、幾何尺寸和質量等機械振動特性。

晶振通常由石英或陶瓷材料和內部芯片組成,晶振的頻率取決于芯片的厚度。首先,在制造過程中,晶片的尺寸和晶片的厚度與晶振的頻率密切相關,一般來說晶振的頻率越高,晶振越薄。需要晶圓。例如,40 MHz 晶體所需的晶圓厚度可以達到41.75 微米,但100 MHz 晶體需要16.7 微米的晶圓厚度。即使能達到厚度,損失也很大,成品后稍有下降就會破片。因此,一般來說,需要用三次諧波、五次諧波和七次諧波技術來獲得高頻晶體。例如,對于一個基頻為20 MHz 的晶振,在五次泛音之后可以得到一個100 MHz 的晶振。一般40MHz以下為基頻晶振,40MHz以上為泛音晶振。

因此,不難理解為什么很多有源晶振的頻率默認是高頻的,為什么價格比較貴。有源晶振的成本不僅在于內部芯片的薄,還在于振蕩器本身。

那么,基頻晶振和泛音晶振有什么區別呢?例如,基頻晶體必須連接到適當的電容器才能工作,而泛音晶體必須與電感器和電容器一起使用才能產生泛音頻率。否則只有基頻可以振蕩。

泛音晶振介紹: 石英晶振是由石英制成,有不同尺寸和厚度的晶體對應不同頻率的晶振,一般來說,晶振的頻率越高,需要的晶振越薄。例如,40 MHz 晶體所需的晶圓厚度可以達到41.75 微米,但100 MHz 晶體需要16.7 微米的晶圓厚度。即使能達到厚度,損失也很大,成品后稍有下降就會破片。因此,一般來說,需要用三次諧波、五次諧波和七次諧波技術來獲得高頻晶體。

例如,對于一個基頻為20 MHz 的晶振,在五次泛音之后可以得到一個100 MHz 的晶振。一般40MHz以下為基頻晶振,40MHz以上為泛音晶振。

例如,基頻校正通過僅連接適當的電容器來工作,而泛音校正應與電感器和電容器一起使用以振蕩諧波。否則,只有基頻可以振蕩。

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