晶体技术关键点课件

2007/03晶体技术关键点课件1晶体频率技术讲座系列晶体谐振器技术关键点晶体谐振器技术关键点BEIJING CRYSTAL ELECTRONICS CO.,LTDBEIJING CRYSTAL ELECTRONICS CO.,LTDCRYSTALCRYSTAL2007/03晶体技术关键点课件2 晶体谐振器技术讲座 讲座内容一、晶体谐振器基本原理二、涉及的公式三、关键参数四、工艺对参数影响五、能陷理论的重要性2007/03晶体技术关键点课件3一、基本工作原理1、压电效应 当在绝缘固体上施加压力时，绝缘固体的表面间能够产生电压，同时也能产生一个很小的电流，这就叫压电效应。相反，当电压施加在一个具有压电特性的固体表面时，该固体也可以产生机械变形，这就叫逆压电效应。晶体谐振器就是利用晶体的逆压电效应特性。2007/03晶体技术关键点课件4晶体谐振器技术讲座一、基本工作原理1、振动模式关系 2007/03晶体技术关键点课件5晶体谐振器技术讲座 一、基本工作原理2、晶体谐振器等效电路和阻抗特性2007/03晶体技术关键点课件6晶体谐振器技术讲座二、重要公式2007/03晶体技术关键点课件7晶体谐振器技术讲座二、重要公式串并联间隔 f/fs=C1/2C0静电容：C0=Se/t质量因数：Q=1/2fSC1R1负载谐振电阻 RL=R1(1+C0/CL)2 2007/03晶体技术关键点课件8晶体谐振器技术讲座二、重要公式本征（固有）频率fS=(c66/)1/2n/2t动态电容：C1=fsSe/3.6n3=kSe/tn2动态电感：L=1.8n3/fS3Se能陷公式 1/2ne/t2.4 其中：=（fs-fe）/fe2007/03晶体技术关键点课件9晶体谐振器技术讲座三、重要参数 主要参数 fs fa fL R1 C1 L1 C0 Q 寄生 老化2007/03晶体技术关键点课件10晶体谐振器技术讲座三、重要参数 关键参数 R1 C1 寄生 老化 原因使用者关心程度1、可调性C12、起振性和功耗-R13、精确性Q值（R1 和 C1）4、长期准确性-老化5、稳定性寄生6、选择性-寄生2007/03晶体技术关键点课件11 晶体谐振器技术讲座四、影响重要参数因数1、晶体谐振电阻电导率泛音次数电极面积晶片边比（频率高低）材料Q值工艺研磨质量边缘质量膜层厚度微调孔大小微调对称否洁净度（污染)点胶2007/03晶体技术关键点课件12晶体谐振器技术讲座四、影响重要参数因数2、动态电容泛音次数电极面积晶片边比（频率高低）材料Q值工艺研磨平整度应力微调量（膜层厚度）大小微调对称否2007/03晶体技术关键点课件13晶体谐振器技术讲座四、影响重要参数因数3、寄生 2007/03晶体技术关键点课件14晶体谐振器技术讲座四、影响重要参数因数4、老化2007/03晶体技术关键点课件15晶体谐振器技术讲座三、重要参数解释5、负载电容与频率牵引：在许多应用中，都有用一负载电抗元件来牵引晶体频率的要求，这在锁相环回路及调频应用中非常必要，大多数情况下，这个负载电抗呈容性，称负载电容 当该电容值为CL时，则相对负载谐振频率偏移量为：DL=C1/2（C0+CL）。而以CL作为可调元件由DL1调至DL2时，相对频率牵引为：DL1，L2=C1（CL1CL2）/2（C0+CL1）（C0+CL2）。2007/03晶体技术关键点课件16晶体谐振器技术讲座三、重要参数解释 频率牵引量与负载电容的关系(基频）2007/03晶体技术关键点课件17晶体谐振器技术讲座三、重要参数解释3、温度频差切角材料应力 2007/03晶体技术关键点课件18晶体谐振器技术讲座三、重要参数解释2007/03晶体技术关键点课件19晶体谐振器技术讲座 一、基本工作原理能陷理论 输入谐振器随所加信号电压而产生厚度切变振动，晶片因受电极质量负荷的影响，电极区的谐振频率比非电极区的低，使弹性波在两区边界发生反射,从而使绝大部分能量陷落在电极区内，2007/03晶体技术关键点课件20晶体谐振器技术讲座四、晶体谐振器使用 典型并联谐振电路2007/03晶体技术关键点课件21晶体谐振器技术讲座四、晶体谐振器使用 抑制基频下的并联谐振电路2007/03晶体技术关键点课件22