对晶振产品而言为何会有较低频率的限制
来源：http://www.hneyq.com 作者：亿金电子 2020年05月21
石英晶振自出现开始就只服务于电子产品行业,它的输出振荡频率对于广大电子设备来说相当重要,可以说是电子产品生命的”源泉”;如果说将电子产品或设备比作是一条干渴已久的鱼的话,那么石英晶振的振荡频率就像是那一股清水,能够使其”起死回生”;但是所有的晶振产品都有一个最低频率,这到底是为什么呢,为什么会有最低频率限制呢?
一般情况下,晶体的厚度决定了频率.对于AT切割晶体,厚度为0.001英寸(0.0254毫米)的晶体约为63MHz基本模式谐振器.如果厚度加倍,则谐振频率将为0.5*63MHz或31.5MHz.8MHz的晶体厚度为0.0078英寸(0.200毫米).4MHz的晶体厚度为0.0157英寸(0.400毫米).
遇到两个条件,这些条件限制了特定尺寸包装中的最低频率:
①简单的条件下,较新的薄型陶瓷LCC封装将不接受较厚的晶体.取决于封装,下限频率范围为8MHz至12MHz以及更低.
②请记住,石英晶体是一种振动的机械装置.对于最佳设计,那些具有较低ESR(CI)且没有扰动(引起频率跳变的不希望有的振动模式)的振动区域应位于晶体的中心区域.
当晶体频率较低且晶体较厚时,振动区域更机械地耦合到边缘.在这种情况下,扰动(不必要的共振)变得难以控制甚至几乎无法控制.解决方案是将晶体倒角或轮廓化(使晶体看起来更像是放大镜的凹形).边缘的变薄将振动区域限制在晶体中心,并允许控制摄动.
这就是为什么现在的石英晶振生产商能够在缩小晶振产品体积的同时还能够做到高频宽的原因所在.现在晶振产品的发展趋势包括高精度,低相噪,低衰减,高频,低时延(晶振起振的时间),以及小型化等方向.
在这些晶振产品未来需要完善,达到并提高的性能中,其中高频所指的就是晶振输出频率的频宽.然而只要稍微对晶振产品有点了解的都会知道,晶振的尺寸(封装)封装越大,那么该晶振输出频率就会也大,那么驱动功率也就会也大.
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所以这样看来,给晶振设置最低频率限制,一来是为了满足许多低频段用户的需求,这二来就是为保证贴片晶振产品有基本的驱动能力,这就像人体心脏一样,如果心脏所提供的动力无法满足血液进行全身循环的话,那么它的输出就显得那么苍白无力,甚至是不堪可用,跟摆设就没什么区别了.
遇到两个条件,这些条件限制了特定尺寸包装中的最低频率:
①简单的条件下,较新的薄型陶瓷LCC封装将不接受较厚的晶体.取决于封装,下限频率范围为8MHz至12MHz以及更低.
②请记住,石英晶体是一种振动的机械装置.对于最佳设计,那些具有较低ESR(CI)且没有扰动(引起频率跳变的不希望有的振动模式)的振动区域应位于晶体的中心区域.
当晶体频率较低且晶体较厚时,振动区域更机械地耦合到边缘.在这种情况下,扰动(不必要的共振)变得难以控制甚至几乎无法控制.解决方案是将晶体倒角或轮廓化(使晶体看起来更像是放大镜的凹形).边缘的变薄将振动区域限制在晶体中心,并允许控制摄动.
这就是为什么现在的石英晶振生产商能够在缩小晶振产品体积的同时还能够做到高频宽的原因所在.现在晶振产品的发展趋势包括高精度,低相噪,低衰减,高频,低时延(晶振起振的时间),以及小型化等方向.
在这些晶振产品未来需要完善,达到并提高的性能中,其中高频所指的就是晶振输出频率的频宽.然而只要稍微对晶振产品有点了解的都会知道,晶振的尺寸(封装)封装越大,那么该晶振输出频率就会也大,那么驱动功率也就会也大.
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