AT 和 SC差異其對晶體振蕩器性能的影響

作者： 揚興晶振 日期：2021-11-05 瀏覽量：

  每個石英晶體振蕩器的內(nèi)部都有 一種叫做水晶坯的東西。晶體毛坯是振蕩器的諧振元件，當(dāng)受到電壓電位時，它將開始以“基頻”振動和振蕩。可想象的那樣，制造晶體毛坯的方式會對晶體振蕩器性能產(chǎn)生重大影響。對晶體和振蕩器性能影響最大的制造步驟之一是切割晶體毛坯時石英的方向。

  晶體坯是從一塊較大的石英塊上切割下來的，由于石英是晶體，因此材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一種可預(yù)測的晶格結(jié)構(gòu)。因此，晶格結(jié)構(gòu)的方向或角度可以產(chǎn)生不同的晶體坯“切割”。晶體振蕩器中使用的兩種最常見的石英晶體切割是AT切割和SC切割。就像任何其他工程或設(shè)計決策一樣，它們都有自己的優(yōu)點和缺點，必須在頻率控制設(shè)備的設(shè)計階段進(jìn)行權(quán)衡。

  AT是溫度補償切割，這意味著切割的方向使得晶格的溫度系數(shù)對晶體性能的影響最小。

  SC(應(yīng)力補償)也是溫度補償。SC切割最初于1974年開發(fā)，是一種雙旋轉(zhuǎn)切割(類似于木工的復(fù)合斜切切割)。

  在為特定應(yīng)用選擇振蕩器時，了解晶體振蕩器核心的晶體類型很重要。AT切割和SC切割之間不同的關(guān)鍵參數(shù)是頻率與溫度穩(wěn)定性、晶體老化、g靈敏度、初始頻率精度、可用性和成本。

  頻率與溫度

  頻率與溫度穩(wěn)定性是描述晶體振蕩器的頻率輸出如何隨溫度變化的規(guī)范。FvT性能以十億分之幾或 PPB 來衡量。SC切割將改善振蕩器的性能。主要原因是晶體轉(zhuǎn)折點附近曲線的斜率。通常，SC切割的斜率是具有相同轉(zhuǎn)折點的 AT切割斜率的 1/3。SC切割提高 FvT性能的另一個領(lǐng)域是在井下應(yīng)用中看到的高溫范圍(-20℃至+200℃)下運行。與AT的+27℃相比，拐點溫度約為+90℃，SC將在這些范圍內(nèi)實現(xiàn)更嚴(yán)格的穩(wěn)定性。在這個擴展的溫度范圍內(nèi)，改進(jìn)可能高達(dá)5倍。

  水晶老化

  晶體老化是描述晶體頻率在晶體壽命期間如何變化的規(guī)范。 晶體老化是晶體振蕩器內(nèi)雜質(zhì)的結(jié)果 。老化也用PPB來衡量。SC切割對某些老化效應(yīng)不太敏感，例如晶體安裝應(yīng)力、晶體毛坯電鍍應(yīng)力、電子設(shè)備性能的變化。

  G-敏感性

  G靈敏度描述了沖擊和振動對晶體振蕩器頻率輸出的影響。G敏感性以PPB/G 為單位測量。由于石英晶體是一種在電壓電位下振動的機電器件，因此引入振動會導(dǎo)致電輸出特性發(fā)生變化。事實上，g靈敏度是振蕩器相位噪聲的主要貢獻(xiàn)者。

推薦閱讀

• 如何用萬用表判斷晶振的好壞
  晶體振蕩器
• 晶振怎么測量好壞
  晶振
• YXC揚興科技 | 知識科普：一文看懂有源晶振和無源晶振的區(qū)別
  晶體振蕩器
• 數(shù)字音頻丨高品質(zhì)晶振應(yīng)用選型篇
  每一個懂得品味人生的人，都知道如何與音樂共處。音樂就是如此重要，音響也成為生活的必備品，隨著生活品質(zhì)的提升，人們對音質(zhì)的要求越來越高，高端音響大多數(shù)都帶有數(shù)字電路，其中數(shù)字音頻處理器模塊用到的晶振精度越高，音效會越好，高品質(zhì)晶振可降低本身帶來的噪聲，對音頻處理器。