無源晶體分類介紹及重要參數(shù)講解

無源晶體的分類

晶體振蕩電路等效模型

石英晶體是一種可將電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的壓電器件，能量轉(zhuǎn)變發(fā)生在共振頻率點上。它可用如下模型表示：

石英晶片經(jīng)過被電極，上架、封裝即成為壓電諧振器。當外加電場的交變頻率與石英晶片的固有頻率相接近,且外加電壓的角頻率ω等于石英機械振動的固有諧振角頻率ω時(取決于石英晶體的幾何尺寸和切型),晶片產(chǎn)生機械諧振，彈性振動通過壓電效應(yīng)與回路相耦合,其效果等于由Lm，Cm，Rm的串聯(lián)臂和C0并聯(lián)組成的諧振回路。此時機械振動的幅度最大，相應(yīng)地晶體表面所產(chǎn)生的電荷量最大，外電路中電流最大。

C0：Shunt Capacitance表示晶片與涂敷銀層構(gòu)成的靜電容。

Lm：Motional Lnductance是晶體振蕩時機械振動慣性的等效電感。

Cm：Motional Capacitance 是晶體諧振時晶片彈性的等效電容。

Rm：Resistance 用于等效晶片振動時的磨擦損耗。

石英晶體諧振器的主要參數(shù)

標稱頻率：該頻率特指晶體技術(shù)條件中規(guī)定的頻率，表示為MHz或KHz。
調(diào)整頻差：標稱頻率在一定溫度（一般是25℃）下的允許偏差，表示為百分數(shù)（%）或百萬分之幾（ppm）。
負載電容（CL）：與晶體一起決定負載諧振頻率的有效外界電容。任何外部電容一旦與石英晶體串聯(lián)，即會成為其諧振頻率的一個決定因素。負載電容變化時，頻率也會隨之改變。因此，在電路中使用時，經(jīng)常會以標準負載電容來微調(diào)頻率至期望值。
工作溫度范圍：石英晶體元器件在規(guī)定的誤差內(nèi)工作的溫度范圍。
溫度頻差：在規(guī)定條件下，在工作溫度范圍內(nèi)相對于基準溫度（25℃±2℃）時工作頻率的允許偏差。
等效串聯(lián)電阻(Rr)：晶體在諧振頻率下的電阻值，單位為歐姆。
激勵功率(DL石英晶體諧振器的主要參數(shù))：晶體工作時所消耗功率的表征值。
最大功率是大多數(shù)功率器件在保證正常電氣參數(shù)的情況下，維持工作所消耗的功率，單位為mW或uW。一般情況激勵功率應(yīng)維持在確保石英晶體正常起振和穩(wěn)定振蕩所需要的最低值，以避免年老化特性不良和晶體損傷。
儲存溫度：晶體在非工作狀態(tài)下保持標準特性的溫度范圍。
絕緣電阻：引線之間或引線和殼體之間的電阻。
DLD2：在特定的功率范圍內(nèi)所測量到的最大與最小阻抗的偏差量。
RLD2：在指定的變化功率范圍內(nèi)測量到的最大阻抗。
TS：Trim sensitivity 負載電容值每變化1PF時FL的變化量(單位:ppm/PF)
老化：工作頻率在特定時間范圍內(nèi)的變化量，一般表達為最大值，單位是每年頻率變化量的百萬分之幾（ppm/年）。頻率隨時間而變化的原因有很多，如：密封性和完整性、制造工藝、材料類型、工作溫度和頻率。