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[学堂]晶振的一个资料,贴上来!方便自己和大家一起看!! [复制链接]

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离线yuxinworld
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2009-02-27
— 本帖被 mydigit 从 MyDigit学堂 移动到本区(2013-05-20) —
石英晶体元件根据其功能主要分为3类:
石英晶体谐振器(行业简称晶体)
石英晶体振荡器(行业简称钟振)
石英晶体滤波器
对于滤波器顾名思义就知道它的功能了,在此不多说,关于晶体和钟振,许多非石英晶体行业的朋友来说可能存在很多搞不明白的问题。
石英晶体谐振器,行业内一般简称为晶体,他是一个被动、无源元件,其结构是一个简单的石英晶片或者音叉,通过真空镀膜技术在其表面镀上电极,然后通过导电胶或者焊锡等材料将其固定在晶体盒内,然后再通过镀膜方式微调频率,频率调准后在真空或者充有非氧化性气体(通常为氮气)的环境内密封。晶体的组装过程需要在至少10000级的环境下进行,空气中的粉尘对激励功率本来只有uW级的晶体来说是一个致严重的威胁。
石英晶体谐振器的等效电路是C1(动态电容)L1(动态电感)R(等效电阻)串联后再和C0(静态电容)并联,因此其谐振频率和外围电路的等效参数有直接关系,通常包括并联谐振频率(Fr)和串联谐振频率(Fs),至于两者的关系用简短文字不容易描述,石英晶体谐振器的封装从焊接方式可以分为两种:DIP 和 SMD,目前SMD产品正在占据越来越多的市场。
DIP石英晶体谐振器的晶体盒材料一般是Fe合金以及Cu合金,常见的封装有:HC-49U/T/S 系列,UM-1/5系列,圆柱形3*8/2*6/1.5*5等,这些产品的共同点是有两条不仅外观对称而且功能也对称的引线,没有正反向之分。有些特殊应用需要将外壳接地,可能会在外壳上多一条引脚,但这并非常规产品。
SMD石英晶体谐振器的晶体盒有几种不同的材料,大概有以下几类:陶瓷基座+合金外盖,玻璃封装,全陶瓷封装,全石英封装,可能还有我不知道的。其标准尺寸有:1045/8045/7050/6035/5032/4025/3225/2025,目前市场主流是6035和5032,一般情况下体积越小单价越高。对于贴片石英晶体谐振器通常有2个或者4个焊盘,4焊盘的产品其中左下脚和右上脚有用,另外两个焊盘是和外壳连通的。
石英晶体谐振器内部石英晶片多采用AT和BT切型,分别具有不同的温度系数。晶体的切型是指将大块的石英切割成晶片时的切割方向。
以上各种晶体谐振器在室温下的频率精度常规产品为+/-20ppm或者+/-30ppm,在-20~+70度范围内常规产品为+/-20ppm或者+/30ppm,其中HC-49U和UM-1/5封装最好可以做到5ppm常温/5ppm(-10~+60度)
石英晶体振荡器,行业内一般简称晶振或钟振,他是在石英晶体谐振器的基础上,增加了振荡电路,对晶体的输出波形、频率等作了调整,有些振荡器还具备一些特殊功能,比如压控VCXO、温补TCXO、恒温OCXO、数控DCXO等。他是一个主动、有源器件。使用钟振的时候只要提供一个稳定的电压就可以有稳定的频率输出。
以下对普通晶体振荡器提供一些个人看法,普通石英晶体振荡器也有DIP和SMD两大类封装,目前普通振荡器SMD产品是主流,并且单价几无差别,设计选型最好选择SMD系列产品。
DIP的标装一般是按照8位和16位的标准,一般第1脚NC,第4/7脚GND,第5/8脚OUTPUT,第8/14脚Vdd,DIP系列第一脚的存在应该是为了固定产品或者是标准的原因,通常没有电气功能。
SMD产品通常为7*5mm或者5*3.2mm的尺寸,其4个焊盘按照焊盘朝下逆时针方向编号1~4,第1脚E/D(Enable/Disable又叫做使能端或者控制端),第2脚GND,第3脚OUTPUT,第4脚Vdd。常规产品的工作电压为3.3V 5.0V+/-10%。有些制造商可能内部没有将第1脚和内部电路联起来,那第1脚就是NC(没有电气功能)了。
第1脚E/D可以不接或者接高电平(50%Vdd以上),低电平是Disable,也就是通常说的3态功能。
压控晶体振荡器VCXO的第1脚接一可变电压,可以调整OUTPUT的频率,调整幅度通常可以达到+/-70ppm/V。
温补晶体振荡器TCXO的特点是利用和晶体温度曲线相反的电路来补偿晶体温度偏差,好的TCXO可以达到0.05ppm(0~+60度)普通的在1~5ppm(0~+60度)。
恒温晶体振荡器OCXO是将晶体放在一个恒温槽内,通过控温电路保持内部温度恒定(只有微小偏差),从而避免因温度变化带来的影响,这类产品最高精度可以达到+/-2ppb,普通产品在+/-5~+/-50ppb。通常这类产品采用SC切型(立体双角度切割)晶片,目前该切割技术国内还没有产业化。这产品多用于移动通讯基站以及测试测量设备的内部时钟。OCXO因需要恒温槽或者很好的保温设计,一般体积比较大。
数字补偿晶体振荡器DCXO是采用复杂的算法对所采集到的晶体振荡频率做补偿和调整,该类产品本人暂时不是很熟悉,恕不多述:)
不管是谐振器还是振荡器,根据不同的工作环境,有不同的可靠性要求,一般可以分为:普通产品、工业级产品和车载级产品。
设计选形时需根据实际的用途,来选择合适的产品,选择过高要求的产品将大大提高采购成本。

晶体谐振器(晶体)只是利用石英晶体的压电效应产生一个峰峰值约0.1V~5V的正弦信号;
晶体振荡器(晶振)是已经给谐振器增加了选频放大电路将信号调整为数字方波后再输出;
具体该选晶体还是晶振要看你IC的具体要求,一般单片机在没有高晶度要求的情况下,考虑到成本,最好是选择晶体:)
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