Fox Quartz Crystal設計與制作,美國FOX公司是一家超級注重于品質的元器件供應商,為了好的品質不惜一切代價在一個小細節上面死磕,只為了讓用戶好的體驗,憑借著精湛的工藝,卓越的性能,過硬的品質使得其在行業之中得到無數的稱贊,隨著不斷增長的需求,福克斯公司意識到新的機會來臨,便利用長期積累的經驗,針對新的需求開發高質量低成本的石英晶振,產品具有輕薄小低功耗低損耗的特點,比較適合用于網絡設備,智能產品,電子數碼等領域.
晶體僅在最終應用中提供頻率選擇元件。有外部并且需要增益級來實現最終所需的時鐘信號。這個晶體頻率范圍通常被認為小于160MHz。這個頻率以上的晶體需要復雜的電路設計,調諧困難,需要專門的高頻晶體。
需要提供CMOS或BJT增益級,有許多可接受的配置。這個該級的輸入和輸出阻抗會影響電路Q。放大器噪聲水平會影響這兩者相位噪聲和抖動。該級如何在有源增益區偏置對振蕩器至關重要啟動。此外,該階段的帶寬會影響啟動特性。如果振蕩器電路為了在泛音上操作晶體,放大器中需要一個頻率選擇裝置電路,以確保電路在所需的晶體泛音處僅具有所需的增益和相移。
振蕩器電路在晶體諧振時產生交流電流。此交流電流或驅動器液位必須低于臨界值,否則晶體可能會損壞。過大的電流會導致晶體運動超過彈性極限而斷裂。XY切割(音叉)32.768KHz手表晶體必須限制在約5µA或更小,否則晶體的尖端將斷裂。
>1MHz的SMD無源晶體通常是AT切割晶體。這些設備可以容忍較寬的驅動器級別范圍在達到毫瓦驅動水平之前,不會發生斷裂。增加的老化可能發生在更高的µW驅動范圍。過度驅動晶體會激發不想要的振動模式。這些可以導致在不同的狹窄溫度范圍內出現嚴重的頻率跳躍。
在大多數情況下,晶體在無功負載下運行。這樣可以調整最終最終應用中的頻率。這通常需要校正頻率變化與水晶的時間。CLOAD值決定了頻率與負載電容的靈敏度。AT切割晶體對于低值可以具有30ppm/pF的靈敏度。使用更高的負載值電容降低了靈敏度,但增加了振蕩啟動的難度。CLOAD溫度特性可以改變振蕩器的頻率對溫度的響應。
晶體的頻率響應由晶體穿過原子的切口決定石英晶體的平面。這導致了穩定且可重復的溫度響應。這個曲線圖顯示了AT切割晶體的不同切割的頻率-溫度響應。每個曲線有2分鐘的弧度不同。
每條曲線是通過石英晶體的原子平面的切割的2分鐘弧的變化。
晶體有許多參數需要指定,以確保接收到符合最終應用程序要求。
•頻率
•校準,設定點為25°C
•CLOAD
•穩定性,頻率與25°C溫度的關系
•工作溫度范圍
•Cl的最大ESR,晶體諧振電阻
•C0范圍,引腳間電容
•LMOTIONAL或CMOTIONAL,設置晶體的拉出能力
•驅動級別
•頻率和電阻的驅動電平依賴性(DLD)
•老化
•絕緣電阻
還有其他規范,如每°C允許的最大頻率變化,或平滑曲線允許的最大響應(擾動控制)。
進貨檢驗或測試需要專用設備:
•晶體阻抗計(CI計)
•具有特殊測試夾具和軟件的網絡分析儀
電路板布局對于實現最佳性能至關重要。以下是一些注意事項:
•導線長度必須盡可能短。
•晶體引線阻抗高,對噪聲非常敏感。
•電容器和晶體封裝的接地節點不得涉及循環噪聲源的電流。
•如果引線上的泄漏路徑低于500K歐姆,這可能會影響振蕩器的啟動并且還將使頻率偏移多達幾個ppm。