石英晶体谐振器的AT切型受那些问题影响?

石英晶振的切型主要分为两种,一种是AT切型,一种是BT切型,一般晶振厂家大部分都是采用AT切型比较多,所以今天我们讨论的是石英晶振晶体的AT切型,石英晶体谐振器的AT切型受那些问题影响?

1、电轴偏差的影响

AT切型的石英晶体谐振器元件的电轴偏差,对频率温度特性曲线的影响很小,因此在设计时无需对它提出过高的要求.例如通用的AT切型石英晶体元件的电轴偏差可运行在±30’以内,对小公差元件应在±15’以内.

2、切角φ1的影响

当AT切型晶片的外形确定后,改变频率温度特性的最有效的办法是改变无源晶振晶片的切角.因此,可根据不同的工作温度要求及温度频差,然后再设计所需的切角.

3、泛音次数的影响

AT切型石英晶体,贴片晶振元件的基频、三次泛音和五次泛音的频率温度特性曲线如图3.2.9所示.根据实验结果,三次泛音的一级温度系数(a0)3与基频的一级温度系数(a0)1之差,即(a0)3-(a0)1≈(0.6-0.7)×10-6/℃.当获得基频的最佳切角以后,如果要三次泛音振动的频率温度特性保持与基频一样,只要将切角增加7~8’即可.如果是五次或七次泛音时,要将切角再增加1~2即可.

4、负载电容对fL-T特性的影响

注意当SMD晶体元件工作在谐振频率fr时,则没有负载电容对fr-T特性的影响.对基频晶体元件,当有负载电容时,晶体元件工作在负载谐振频率时必须要考虑负载电容、并电容与动态电容对fL -T特性的影响.而泛音晶体元件由于影响小,可忽略不计.

5、晶片尺寸的影响

当晶片的厚度t变薄时,频率温度特性曲线要往正方向移动,如果欲保持频率温度特性不变,则需要适当地增大切角.当圆柱晶振晶片的直径减小时,石英晶体频率温度特性曲线也要向正方向移动,如果欲保持频率温度特性不变,也需要适当地增大切角.当双凸、平凸晶片的曲率半径R减小时,频率温度特性曲线要向负方向移动,如果欲保持频率温度特性不变,则应适当地减小切角.