原创 晶振温度特性 - AT切

2020-3-30 17:08 549 0 分类: 工业电子
石英晶体在电路中用作时间或者频率基准源,堪称设备心脏。决定着电子设备的性能稳定性。石英片的切角和石英谐振器有着密切的关系。AT切的切角为35°15' 是晶体谐振器里最常用的切型 (见图1)。频率和温度是三次函数关系 (见图2)。

AT切割的温度曲线相对平滑,适合制造温补晶振(TCXO/KT系列)。宽温范围的频率稳定性也相对较好。AT切割有两个缺点需要我们注意,我们也相应给出改进的方法:

  • 较大的频率热过冲现象

    石英是一种各向异性晶体,它的各个方向热导率也不一样。当温度升高时,频率会有热过冲,随着时间的变化,频率才会趋近于稳定点。当环境温度突然降低,反方向的频率过冲也会出现。热过冲会让晶体的短期频率稳定差。所以应避免升降温过快,采取减少晶片尺寸,充气优于真空等措施。

  • 幅频效应较大

    振幅过大时,频率会随振幅的增大而剧增。当晶振开始供电时,激励功率集中在两电极间,形成不均匀的温度场,因此产生较大的热应力,而应力变化必然引起频率变化。所以设计电路时应考虑避免过大激励功率。


KOAN晶振针对高端客户应用领域,实验室采用25℃和85℃(甚至125℃)高温测试各项参数的稳定性变化来评价晶振性能;以及在恒温85℃条件下,让晶振工作,然后OFF一段时间后,测试频率重现性。尤其汽车领域,采用高温变化但不破坏性能的试验方案,提高特殊领域产品的温度稳定性。


以下是我们实验结果中得到的AT切割实际温度特性曲线图。

1. 晶体谐振器的直插DIP中我们用KX49S作为例子, 选取10.000MHz和25.000MHz两个频点绘制温度特性曲线图

2. 晶体谐振器的贴片SMD类型中我们选取12.000MHz, 26.000MHz, 40.000MHz三个频点绘制曲线图。

3. 晶体振荡器的贴片SMD类型中我们选取4.000MHz, 50.000MHz, 125.000MHz三个频点绘制曲线图。

作者: koan-xtal, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3907541.html

版权声明:本文为博主原创,未经本人允许,禁止转载!

文章评论0条评论)

登录后参与讨论
相关推荐阅读
koan-xtal 2020-04-17 11:41
晶振参数 - 相位噪声与抖动
晶振的短期频率稳定度由噪声引起导致的频率不稳定。其中,电噪声是根本原因。电噪声包括热噪声,散弹噪声,以及闪变噪声。导体的无规律热运动带来热噪声。从频域来看,对应的参数是相位噪声(Phase Noise...
koan-xtal 2020-03-15 12:46
石英晶振与MEMS晶振的对比
电子设备和通信系统设备的振荡器选择是影响系统性能的主要因素。目前振荡器有两种:石英晶体振荡器是由石英晶体的基本结构构成,和一个简单的振荡器电路。全硅MEMS谐振器,锁向电路,温度补偿,以及制造校准;...
广告
我要评论
0
0
广告
关闭 热点推荐上一条 /3 下一条