818石英晶振三次/五次泛音和基頻的原理

來源：金洛鑫瀏覽：- 發布日期：2018-01-11 17:45:58【大中小】

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石英晶振的的切割方式一般有AT切和BT切兩種，而AT切割的基頻振動模式又有三次泛音和五次泛音，晶振的封裝尺寸也會有影響，通常像2016晶振，2520晶振，3225晶振和5032晶振封裝等比較小型的，很少會用到五次泛音。貼片晶振上到40M以上的，三次泛音會比較少。舉個例子：我司金洛鑫電子某款石英晶體諧振器48MHz三次泛音的厚度約為0.104mm（與16MHz基本波的厚度相同），48MHz基本波產品的厚度約為0.034mm。在設計芯片厚度時，AT切的無源晶振的厚度與頻率，及振蕩模式有關，而與芯片的尺寸大小無關。做成成品后的AT切基頻產品，AT切3泛音產品與BT切產品可以通過觀察其C0/C1值，TS值，電阻值及TC特性來區分。當發現石英諧振器與電路組裝后，頻率不在要求的數值上，造成電路不能正常工作。

原因分析：這種情況大多數都與石英水晶振動子的寄生振動有關，有時也會和電路設計不合理有關。前面提到，石英晶體諧振器會有多個寄生響應，對厚度切變晶體來說頻率在20MHZ以上，尤其是泛音晶體易產生寄生響應。泛音晶體的基頻諧振電阻有時會與三次泛音的諧振電阻相差較小，在不加濾波電路時有可能在基頻頻率上振蕩，因此可能時應在電路設計加上選頻回路避免該情況發生。

還有一種原因是泛音貼片晶振的基頻波的3倍頻（3次諧波）與3次泛音的頻率靠得很近，選頻電路難于將其濾除，造成跳頻現象。如果可能有這種情況發生，在與金洛鑫電子訂貨時，應提出基頻3倍頻與3次泛音頻率的間隔要求，一般在150ppm-250ppm間。也可在設計電路時適當減小電路增益，減低3次諧波的成分。
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