石英晶體AT切型圓片切角φ1的選擇

來源：金洛鑫瀏覽：- 發布日期：2018-06-27 17:19:18【大中小】

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有沒有發現如今高科技甚至是黑科技型電子產品越來越多，而且功能非常多也很新穎，帶來這一切的是我們非常熟悉的石英晶體。所以才會在晶振被大量應用一百多年后，仍然有一些國家還在研究可以制造出更穩定，性能更強，產量更大的貼片晶振技術。諧振器和振蕩器的振蕩電路設計很重要，但首選是先確認好切型和切角。

AT切型圓片切角的選擇應根據技術要求而定，一般按照工作溫度的要求，大體分為如下所述的三種情況。

1.在常溫下工作的石英晶體元件：

這種石英晶體諧振器的工作溫度范圍較窄,一般選擇零溫度系數點與拐點重合的溫度Tinf=20~30℃為參考溫度,它的頻率溫度特性方程為：

零溫度系數點與拐點重合的切角就是零溫度系數切角,或稱為基準角。圖3.4.4給出了AT切型圓片零溫度系數切角φ1隨直徑和頻率變化的關系曲線，以供設計時參考

2.在寬溫度范圍內工作的石英晶體元件

這種石英晶振元件的工作溫度范圍一般為-20~+70℃，因此，只有當頻率溫度特性曲線存在兩個極點時，才能滿足要求，通常選拐點溫度Tinf≈/25℃為參考溫度。它的頻率溫度特性方程為：

其中要求一級溫度系數a0的數值很小,可根據貼片晶振工作溫度范圍及溫度頻差按表3.2.2來選擇相對于基準角的中心角,再按圖3.4.4及石英片的頻率和直徑確定基準角φ0,則:

設計中心角φ1=基準角φ0+φ1’-△φL△φL是C0、CL對f—T特性影響而進行補償的修正角。在初步確定設計中心角后,還要經過實驗驗證。

3.在恒溫槽內工作的石英晶體元件

圖3.4.5 AT切割石英片的頻率溫度系數的零值與溫度(T)和石英片與光軸Z傾斜角的關系曲線(4~7MHz平凸片)

若工作溫度規定為+60℃±5℃的石英晶體元件，或對向上翻轉點有要求的溫補晶振用的石英晶體元件，這就要求零溫度系數點為+60℃，AT切型頻率溫度特性曲線中的兩個翻轉點(向下翻轉點Tm和向上翻轉點Tn)都是零溫度系數點，一般是以向上翻轉點Tn為參考溫度,頻率溫度特性方程為：

相應的切角應比基準角大幾分，初步確定切角后，也要經過試驗驗證,圖3.4.5給出了4~7MHz(基頻)平凸片的向下翻轉點Tm和向上翻轉點Tn與切角的關系曲線。

以上是深圳市金洛鑫電子有限公司提供的有關進口晶振AT切型圓片切角φ1的算法以及選擇，雖然看起來并不是那么通俗易懂，但這些資料相信可以幫助各大生產廠家，和生產型企業內部工程人員，如果仍有不解之處，歡迎咨詢！0755-27837162

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