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經常有人在問的晶振問題終于有了完整答案
頻率控制元器件的出現和使用已經至少有一個世紀之久，尤其是晶振這種最常用的，幾乎被科學家和制造商們研究透徹，然而還會時不時的發現新的東西。目前石英晶體和石英晶體振蕩器制造技術已經非常成熟了，但晶體還有很多秘密沒有被發現，除了常規的一些參數規格，溫度特性，老化率等常見問題。在與部分工廠和公司工程溝通時，往往會問到一些更深層，更技術化的問題，以下是廣大客戶最想問的一些技術類問題，現在金洛鑫電子給大家整理出最完整的回答。
問題1：AT條形晶體和AT圓形坯料或晶圓晶體之間的主要區別是什么？
答：這兩種石英晶體之間的明顯區別在于它們的大小。AT圓形空白，或平面平面類型水晶，已存在50年，用于許多HC-49/U（MP-1）型晶體。HC-49/U中使用的晶體可以根據晶體的頻率，直徑范圍為0.200“至0.350”。由于表面積大，所以圓形坯料可以具有相對大的電極。這對于需要具有寬拉伸性的晶體是理想的。而且，更大電極和毛坯尺寸通常表現出低ESR值。HC-49/U圓形空白晶體也適用于寬溫范圍（-55℃至+125℃，5℃至+125℃），同時具有良好的穩定性。
許多圓形毛坯設計可實現0.1mW至2mW的驅動電平。確定圓形空白的頻率按其厚度和直徑;晶體毛坯越薄，頻率越高。正因為如此，基本頻率可能達到約33MHZ，但由于破損導致產量損失。這些高頻基礎是脆弱的，可以如果受到極端沖擊和振動環境的影響，最終用戶很容易損壞。幾乎任何來自約的頻率使用HC-49/U型進口晶振可以制成1.8MHz至200MHz。AT-strip晶體已經存在了大約17年，并在日本開發。約90％的AT-strip晶體制造業在遠東完成。AT條形晶體采用一小塊矩形石英，尺寸只有一小部分HC-49/U圓形毛坯設計。它的長寬比和厚度決定了AT帶狀晶體的頻率。
3*8圓柱音叉晶體圖
由于表面積非常小，只有一個小電極可以附著在晶體條上。這個的大小晶體和電極也使得AT條形晶體不適用于需要寬拉伸性（±200ppm）的應用。對于給定頻率，AT帶狀晶體通常表現出比HC-49/U圓形坯料更高的ESR值。每個頻率AT條形水晶設計獨特。這意味著并非所有給定范圍內的頻率都是設計的發達。AT-strip晶體可在3.579545MHz至200.00MHz范圍內的特定頻率下使用。主要優點使用AT-strip晶體與其尺寸有關。現在可提供小至2.5X3.2X0.8mm的表面貼裝3225貼片晶振因為AT-strip技術的進步。該技術的其他進步是提供改善的ESR，溫度穩定性，和更高的基頻。因為AT-strip晶體的質量比HC-49/U圓形坯料小得多型水晶，通常更適合高沖擊和振動環境。它們的小尺寸也使它們成為理想的選擇小型封裝表面貼裝振蕩器。
3225貼片晶振圖
問題2：與晶體有關的術語“老化”是什么意思？
答：老化是晶體隨時間變化的頻率。老齡化可以是正向或負向。老齡化影響有助于晶體所用振蕩器的整體頻率漂移。老化的原因有多種：應力消除在石英晶體諧振器的安裝結構，內部污染，吸收水分和石英材料的變化。一些這些條件可能由于晶體暴露于沖擊和振動水平，或工作溫度高于此而發生建議的限制，或由于焊接或玻璃與金屬密封件劣化導致的氣密性損失。顆粒污染，它附著在晶體晶片上，會導致晶體頻率的負向偏移。晶體質量或電極損失材料通常表現出晶體頻率的正向變化。為了減少晶體的老化，需要使用該單元在超潔凈的環境中制造，并密封在密封包裝中。晶體可以在一定程度上“預老化”，盡量減少衰老的影響。因為老化特性傾向于遵循對數曲線，大部分是晶體的老化將在其生命的第一年發生。通過適當的處理，可以使貼片晶振具有±0.5ppm的老化特性至177，每年1ppm的范圍。
問題3：為什么晶體具有頻率容差和穩定性，而振蕩器僅指定為穩定性要求？
答：這個問題的答案有點像“specmanship”問題。通常假設某些晶體被使用振蕩器電路的類型。用戶將知道該石英晶體振蕩器的總穩定性加上老化需要超出期望值工作溫度。例如，如果要求是100ppm最大總允許頻率偏差，包括老化，在0℃到70℃的溫度范圍內，他可以訂購一種在室溫（25℃）下具有50ppm容差的晶體在工作溫度下的穩定性為50ppm。在這些情況下，溫度穩定性參考的是頻率在室溫下。
晶振溫度曲線圖
對于振蕩器，最終用戶通常只關心總體穩定性，包括工作溫度。在在這種情況下，他可能要求振蕩器在0℃到70℃的溫度范圍內需要100ppm的穩定性，包括老化，如MHO+13TAD。在實際的制造過程中，振蕩器的構造與上述晶體的構造大致相同。在產品設計中考慮了振蕩器電路效應的變化。內部使用的進口晶體振蕩器在25°C時的初始容差為50ppm。該晶體設計為在特定穩定性（50ppm）下運行超過工作溫度。安裝在振蕩器中時，總穩定性總和在100ppm以內規范。
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