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X形與XY切割的音叉晶振特性

來源:http://m.wyss.net.cn 作者:金洛鑫電子 2019年04月12
   圓柱型插件32.768K封裝的時(shí)鐘晶體,一般除了叫圓柱晶振業(yè)界的人也將其叫做音叉晶振,是因?yàn)樗耐庑嗡埔舨妫鞘⑺ЫM件中使用數(shù)量比較多的一種,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年我國消耗掉的音叉晶振多達(dá)50億顆左右。主要是用在時(shí)鐘,計(jì)時(shí),定時(shí),計(jì)數(shù),數(shù)字顯示等模塊,常見的封裝尺寸有3*8mm,2*6mm,4.6*1.2mm,5.0*1.5mm等。以下內(nèi)容是金洛鑫電子整理的,關(guān)于音叉晶體,音叉振蕩器的X形,XY切割資料及特性。
   熟悉的帶音桿的音叉形狀來自英國幕布小號手JohnShore。在音樂方面,由于其高振動質(zhì)量(打擊后的振蕩時(shí)間)和良好的頻率恒定性,音叉晶振非常重要。早在1880年,R.Koenig(Wied.Ann.Bd.9)描述了一款帶有電動音叉的手表。Rayleigh勛爵的1907年出版物(Phil.Mag。,13)和Eccles(Proc.Phys.1919)展示了電子激勵調(diào)諧叉測量頻率的首次應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)Gleichwellen-Rundfunk1927,金屬調(diào)諧叉用于控制發(fā)射機(jī)頻率。根據(jù)Chladni(Akustik,Ziff.99,Leipzig1802)的說法,人們可以將音叉想象成一個彎曲的桿,它可以進(jìn)行彎曲振動。然而,振動節(jié)點(diǎn)更靠近在一起。在帶有桿的音叉的情況下,連接到波腹的桿導(dǎo)致縱向振動。Rayghleig勛爵已經(jīng)指出通過適當(dāng)?shù)牟孀映尚蝸斫獬o干的可能性。根據(jù)這些想法,自然共振的共振頻率必須對應(yīng)于彎曲振動。
YCJT1.jpg
   晶振頻率取決于齒的長度和寬度。鋅的厚度對頻率沒有影響,但對頻率的溫度響應(yīng)有影響。許多作者已經(jīng)指定了用于計(jì)算叉振動的固有頻率的校正因子,但它們總是僅適用于特定形狀的牙齒。叉共振的泛音表現(xiàn)得像根音
1:6.25;18.3;35.6(對稱振動)
1:12.2;23.5(不平衡振蕩)
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圖2.14音叉振蕩器的泛音
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圖2.15X-cut-音叉振動器
X形截面的叉形振蕩器:
   在最簡單的情況下,如在X形彎曲振動器中那樣從山頂切出山墻。出現(xiàn)了頻率的不利溫度響應(yīng)的相同缺點(diǎn)。通過適當(dāng)?shù)牟嫘螚U的成形可以解耦,使得腳上的叉可以是低衰減的。只有在蝕刻過程中的生產(chǎn)過程中,這種措施才是經(jīng)濟(jì)可行的。圖2.15顯示了X剖面中的叉擺r。切割角度和電極布置與X切割彎曲擺動保持一致。
XY'切割中的叉形振蕩器:
   如在XY'彎曲石英晶體振蕩器下所描述的,彎曲運(yùn)動的激勵通過用于橫向場激勵的電極布置來實(shí)現(xiàn)。在薄蝕刻移植物的情況下,橫向場由在叉的邊緣處的兩個非常窄的電極產(chǎn)生(圖2.17)。
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Abb.2.16Gabelschwinger
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圖2.17XY'-cut叉振動器
音叉石英晶振的電氣特性:
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*蝕刻技術(shù)的生產(chǎn)=鋸=S
頻率的溫度響應(yīng)對應(yīng)于彎曲振蕩器
比如:YCJT7.jpg
拋物線開口常數(shù)a為0.038...0.045ppm/°C2
   音叉晶振除了有插件形以外,貼片型的音叉石英晶振是目前市場上最常用的,尤其是4115晶振,3215晶振,2012晶振,1610晶振這幾種尺寸的,比插件的穩(wěn)定性更好,精度更高,成本也比較高。日本和臺灣專門生產(chǎn)這種晶振的廠家比較多,例如金洛鑫電子代理的KDS晶振,西鐵城晶振,精工晶振,愛普生晶振,鴻星晶振,TXC晶振,泰藝晶振,亞陶晶振,希華晶振等品牌。部分料號長期備有現(xiàn)貨庫存,交期快,訂購熱線:0755-27837162。
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