手機版
數學方程式石英晶體
讀書的時候我們都學過數學的方程式，有些人為它著迷，有些人為它感到煩惱，但真正學好并且熟練運用之后，你會發現很多行業都需要用到數字方程。石英晶體在開發，研發，設計和生產過程中，其實都有涉及數字及其方程式，而且應用的范圍還不小，經過方程式計算的晶振，會更完整和精準。接下來金洛鑫電子帶大家看一下，應用在石英晶體諧振器領域的數字方程式。
獨立的非零常數的數量取決于晶體對稱性。對于石英（三角形，32級），有10個獨立的線性常數--6個彈性，2個壓電和2個電介質。“常數”取決于溫度，應力，坐標系等。為了描述Quartz Crystal的行為，必須求解牛頓運動規律和麥克斯韋方程*的微分方程，具有適當的電氣和機械邊界條件在板面上。
方程式非常“混亂”-它們從未以封閉形式解決，可用于物理上可實現的三維諧振器。幾乎所有理論工作都使用近似。一些最重要的諧振器現象（例如，加速度靈敏度）是由于非線性效應。石英具有許多高階常數，例如，14階三階和23階四階彈性常數，以及16階三階壓電系數是已知的;非線性方法極其苛刻。
無限板厚剪切諧振器：
其中fn=n次諧波的共振頻率
h=板厚
r=密度
cij=與彈性波傳播相關的彈性模量
其中Tf是晶振頻率的線性溫度系數。對于大多數材料，cij的溫度系數是負的（即，隨著T增加，“彈簧”變得“更軟”）。石英的系數可以是+，-或零。
石英是高度各向異性的：
石英的性質隨石英水晶諧振器方向變化很大。例如，當在HF中深深地蝕刻石英球時，當沿著Z軸觀察時，球呈現三角形形狀，并且當沿著Y軸觀察時，球形呈雙凸透鏡形狀。沿最快蝕刻速率方向（Z方向）的蝕刻速率比沿最慢方向（慢X方向）快100倍以上。
沿Z方向的熱膨脹系數為7.8×10-6/℃，垂直于Z方向的熱膨脹系數為14.3×10-6/?C;因此，密度的溫度系數為-36.4×10-6/℃。
彈性常數的溫度系數范圍為-3300x10-6/℃（對于C12）至+164x10-6/℃對于C66）。對于正確的切割角度，前兩個的總和前一頁上的Tf中的術語被第三項取消，即石英中存在溫度補償切口。
零溫度系數石英切割：
AT，FC，IT，SC，BT和SBTC削減是零溫度系數削減場所的一些削減。LC是一種用于石英溫度計的“線性系數”切割。
Y切：≈+90ppm/℃（厚度剪切模式）
X切割：≈-20ppm/℃（伸展模式）
SC和AT切割的比較：
SC切割的優點：
熱瞬態補償（允許更快的預熱OCXO振蕩器），靜態和動態f與T允許更高的穩定性OCXO和MCXO，更好的f與T重復性允許更高的穩定性OCXO和MCXO，活動減少的次數要少得多，降低驅動電平靈敏度，平面應力補償;由于邊緣力和彎曲而降低f，對輻射的敏感度較低，更高的電容比（振蕩器電抗變化小于△f），具有相似幾何形狀的基模諧振器的Q值更高，對板幾何不敏感-可以使用各種輪廓，SC切割的缺點：OCXO制造難度更大（但MCXO制造比精密TCXO的AT切割更容易）。
其他重大差異：
1、B模式在SC切割中很興奮，盡管不一定在LFR中
2、SC切割對電場敏感（可用于補償）
相關技術支持
- FCD-Tech石英晶體F2520A-30-50-K-30-F-34.000MHz術語和定義理論
- ECS許多應用需要石英振蕩器ECS-100AX-110.5和其他定時解決方案
- Abracon超小型ABS05-32.768KHZ-T音叉晶體專為節能MCU而優化
- Bliley壓控晶振BVCS5-24.000MHZMDN-ABCBT如何工作？
- Microchip用于嵌入式系統的新型PIC18F06Q20微控制器(MCU)
- Golledge下一代GSRFTA0942A頻率控制5G網絡的解決方案
- CTS最新推出的OCXO完美應用于各個領域
- 遙遙領先的Harmony Electronics Corp.用水晶增強安全駕駛
- 了解遙遙領先的SIWARD希華晶體振蕩器
- 領先全球Skyworks晶振為下一代Wi-Fi 6/6E設備提供前所未有的能效
