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石英谐振器

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石英谐振器指的是利用电信号频率等于石英晶片固有频率时晶片因压电效应而产生谐振现象的原理制成的器件,是晶体振荡器和窄带滤波器等的关键元件。

石英谐振器虽然外形各异、尺寸和频率不尽相同,但结构原理是基本相同的,为了提高石英晶体工作的稳定可靠性,石英谐振器外壳构件经过密封处理,并抽成真空或充入氮气。

简介

1921年,人们发现石英晶片谐振特性具有稳频作用,开创了石英谐振器在通信技术中的应用。第二次世界大战期间,由于军事通信的需要,压电石英技术有很大发展 。

1940年前石英谐振器的频率稳定度为 10,50年代达到10,70年代2.5兆赫和5兆赫的高精密石英谐振器经长期工作后的最佳水平可分别达到10 和10 。

现代石英谐振器已能解决短期稳定度问题,秒级稳定度最佳水平已达10 ,毫秒级稳定度最佳水平已达10 。石英谐振器的频率范围1945年前为100千赫~10兆赫,1960年扩展为500赫~200兆赫,1977年高频扩展到350兆赫。1980年后用离子束刻蚀出超薄晶片,使石英谐振器的基频达1000兆赫。

评价

切型在晶体坐标系中,晶片沿某种方位的切割称为切型。只有一定的切型才具有压电效应、单一振动模式和零温度系数,所以在设计谐振器时首先要选择合适的切型。


石英晶体的切型符号有两种表示方法:一种是国际电工委员会规定的符号表示法,另一种是习惯符号表示法。

前一种符号用一组字母xyzlwt和角度来表示;x、y、z中两个字母的先后排列表示晶片的厚度和长度的原始方位,l(长度)、w(宽度)、t(厚度)表示旋转轴;角度的正、负号表示逆、顺时针旋转。例如,xytl5°/-50°切型,表示晶片原始方位的厚度位于x轴方向,长度位于y轴方向;晶片先绕厚度t沿逆时针方向旋转5°,再绕长度l沿顺时针方向旋转50°。

后一种习惯符号多数用两个大写拉丁字母表示,例如,AT、BT、NT、MT等;其中AT、BT为单转角切型,NT、MT为双转角切型。[1]

参考文献