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AT切割晶振基本知识【爱普生晶振官方培训资料】

AT晶振实际上是一种采用AT方式切割的无源晶体谐振器(英文名称为AT-cut Crystal unit)。
以下资料来自日本EPSON晶振官方向其授权代理商——南京南山半导体有限公司提供的培训资料。


1.       晶体产品如何分类?各有什么特点?
晶体产品有两种形式:晶体单元(Crystal Unit,俗称无源晶振)和晶体振荡器(Oscillator,俗称有源晶振)。晶体振荡器其实就是晶体单元和各种半导体IC组合而成的模块,晶体振荡器的主要频率特性都取决于其内部晶体单元。
       晶体单元的特性取决于切割工艺,不同的切割方式决定了晶振的以下一个性能或参数,目前主要有三种切割方式:
a) 音叉型(Turning Fork):频率主要是KHz级,比如32.768KHz
b) AT-Cut型:频率主要是MHz级,比如12MHz,26MHz,125MHz等
c) SAW型:频率为百MHz甚至GHz

石英晶体的3种切割方式

2、AT晶振温度频率


晶体单元的典型温度频率特性如下图:
 爱普生晶振AT切割晶体谐振器温度频率特性曲线
AT谐振频率(f)晶体单元主要是石英的厚度(t)剪切模式
等效公式如下:
f = 1.67 / t            ( f ; [MHz]   t ; [mm] )
(Ex) t = 0.1mm ► f = 16.7MHz,    t = 0.05mm ► f = 33.4MHz


3、如何计算AT晶振当前频率()

计算公式如下:
△f/f=α(θX-25)+β(θX-25)2+χ(θX-25)3
θX:目标温度
α,β,χ曲线系数可以在详细规格书内查到

4、
晶体切割位置

石英晶体切割位置

5、AT晶振内部结构:
内部结构
EPSON爱普生AT切割晶体谐振器内部结构图

Over tone (泛音);
晶体单元的谐振频率N倍于基本谐振频率称之为泛音模式,其中N是奇数,3,5,7, ▪▪▪。N倍泛音频率常被用到,我们称为N泛音晶体单元.

6、震动模式

AT型晶体震动模式如左下图所示,可以设想一下,一个胶体于两掌之间,反复相对方向前后措动手掌。
AT型晶体震动模式


7、AT晶振常见英/汉对照表
Common frequency:  常用频点 、
Frequency tolerance:频率稳定度
Actual package:  实际封装
Supply voltage: 工作电压
Motional resistance: 动态阻抗
Load capacitance: 负载电容
Non linearity: 非线性度
Operating temperature: 工作温度
Frequency range: 频率范围
Current consumption: 电流消耗
Output control: 输出控制
Size (mm): 尺寸(mm)
Detection range: 检测范围
Scale factor: 比例因子
Frequency / temperature characteristics:频率/温度特性
Frequency/control range频率/控制范围


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    标准频率值

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