储存石英晶体谐振器应用与原理

储存石英晶体谐振器应用与原理

石英晶体谐振器只不过是晶体制作成电子元件成品之后的一个关键词而已，无论是石英晶体谐振器也好，石英晶体振荡器也罢，其内部主要都是采用了晶体制作的晶片，通过晶体晶片振荡从而产生频率。

石英晶体谐振器的外观封装尺寸主要有以下几款，HC-49/U，HC-49S，HS-49SMD，这三款是目前市面上流行最久，使用量最大的封装尺寸，贴片的有5*7mm-6*3.5mm-5*3.2mm-3.2*2.5mm-2.5*2.0mm，这几个封装尺寸主要是以贴片为主的石英晶体谐振器，当然这几款贴片尺寸也会有石英晶体振荡器系列的晶振。石英晶体谐振器也还包含了音叉晶振，又简称为音叉表晶体，频率在32khz—156khz之间， 常规频率主要有32.768khz，38khz，60.003khz，77.503khz，75khz，一般产品主要应用在时计产品中较为常见。

我们用专业的术语解释晶振产品 ，以及产品的主要功能，以及工作效率，与产品在线路周边的匹配情况，简单的做一点了解。

1、 标称频率：晶体技术条件中规定的频率，通常标识在产品外壳上。

2、 工作频率：晶体与工作电路共同产生的频率。

3、 调整频差：在规定条件下，基准温度（25±2℃）时工作频率相对于标称频率所允许的偏差。

4、 温度频差：在规定条件下，在工作温度范围内相对于基准温度（25±2℃）时工作频率的允许偏差。

5、 老化率：在规定条件下，晶体工作频率随时间而允许的相对变化。以年为时间单位衡量时称为年老化率。

6、 静电容：等效电路中与串联臂并接的电容，也叫并电容，通常用C0表示。

7、 负载电容：与晶体一起决定负载谐振频率fL的有效外界电容，通常用CL表示。负载电容系列是：8PF、12PF、15PF、20PF、30PF、50PF、100PF。只要可能就应选推荐值：10PF、20PF、30PF、50PF、100PF。

8、 负载谐振频率（fL）：在规定条件下，晶体与一负载电容相串联或相并联，其组合阻抗呈现为

电阻性时的两个频率中的一个频率。在串联负载电容时，负载谐振频率是两个频率中较低的一个，在并联负载电容时，则是两个频率中较高的一个。

9、 动态电阻：串联谐振频率下的等效电阻。用R1表示。

10、 负载谐振电阻：在负载谐振频率时呈现的等效电阻。用RL表示。 RL＝R1（1+C0/CL）2

11、 激励电平：石英晶振工作时所消耗功率的表征值。激励电平可选值有：2mW、1mW、0.5mW 、0.2mW、0.1mW、50μW、20μW、10μW、1μW、0.1μW等

12、 基频：在振动模式最低阶次的振动频率。

13、 泛音：石英晶体振动的机械谐波。泛音频率与基频频率之比接近整数倍但不是整数倍，这是它与电气谐波的主要区别。泛音振动有3次泛音，5次泛音，7次泛音，9次泛音等。

二、应用指南

石英晶体谐振器根据其外型结构不同可分为HC-49U、HC-49U/S、HC-49U/S?SMD、UM-1、UM-5及柱状晶体等。

HC-49U适用于具有宽阔空间的电子产品如通信设备、电视机、电话机、电子玩具中。 HC-49U/S适用于空间高度受到限制的各类薄型、小型电子设备及产品中。

HC-49U/S?SMD为准表面贴装型产品，适用于各类超薄型、小型电脑及电子设备中。

柱状石英晶体谐振器适用于空间狭小的稳频计时电子产品如计时器、电子钟、计算器等。 UM系列产品主要应用于移动通讯产品中，如BP机、移动手机等。

石英晶体谐振器主要用于频率控制和频率选择电路。本指南有助于确保不出现性能不满意、成本不合适及可用性不良等现象。

1、 振动模式与频率关系：

基频 1～35MHz

3次泛音 10～75MHz

5次泛音 50～150MHz

7次泛音 100～200MHz

9次泛音 150～250MHz

2、 晶体电阻：对于同一频率，当工作在高次泛音振动时其电阻值将比工作在低次振动时大。 "信号源+电平表"功能由网络分析仪完成

Ri、R0：仪器内阻：一般为50Ω

R1--滤波器输入端外接阻抗，阻抗值为匹配阻抗减去50Ω。

R2--滤波器输出端外接阻抗，阻抗值为匹配阻抗减去50Ω。

在滤波器条件的匹配阻抗中有时有并接电容要求，应按上图连接。

3、 工作温度范围与温度频差：在提出温度频差时，应考虑设备工作引起的温升容限。当对温度频差要求很高，同时空间和功率都允许的情况下，应考虑恒温工作，恒温晶体振荡器就是为此而设计的。

4、 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，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（CL1－CL2）/[2（C0+CL1）（C0+CL2）]。

5、 负载电容的选择：晶体工作在基频时，其负载电容的标准值为20PF、30PF、50PF、100PF。而泛音晶体经常工作在串联谐振，在使用负载电容的地方，其负载电容值应从下列标准值中选择：8PF、12PF、15PF、20PF、30PF。

6、 激励电平的影响：一般来讲，AT切晶体激励电平的增大，其频率变化是正的。激励电平过高会引起非线性效应，导致可能出现寄生振荡；严重热频漂；过应力频漂及电阻突变。当激励电平过低时则会造成起振阻力不易克服、工作不良及指标的不稳定。

7、 滤波电路中的应用：应用于滤波电路中时，除通常的规定外，更应注意其等效电路元件的数值和误差以及寄生响应的位置和幅度，由于滤波晶体设计的特殊性，所以用户选购时应特别说明。在次顺道的告诉大家晶振的保管与保护作用，很多人可能都不太了解晶振的保护，以及保管，晶振晶振大家听到这个产品名字就以为晶振不就是可以防震的吗？其实不然，晶振它本身压根就不会防震，不单是不防震，而且还很脆弱，因为产品内部的晶片是石英水晶切割而成的，厚度大概就在3cc左右透明就跟玻璃一样的，大家想想这么薄的玻璃它还能耐振吗？

所以呢晶振晶振它是不防振的，你得轻拿轻放。至于保管方面大家也得注意的，大家都看到晶振的外部特别是引脚出，如果是插件的，比较高级别的是镀银，一般的是镀镍，在就镀锡 ，如果是贴片晶振那一般都是镀金了，如果是镀镍或者是都锡的话，储存不好就更容易出问题了，比如晶振保存不能随便乱放，特别是对潮湿，湿度很厉害的地方就需要特别的小心了，晶振在潮湿的地方很容易照成引脚发黑现象，希望以上一些晶振相关知识能给大家带来一定的帮助。

来源：（互联网）