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影響AT切型石英晶振頻率溫度特性的因素
石英晶振的切型主要分為兩種，一種是AT切型，一種是BT切型，一般晶振廠家大部分都是采用AT切型比較多，所以今天我們討論的是石英晶體諧振器的AT切型，以及影響AT切石英晶體頻率和溫度特性的原因的哪些！
1.切角φ1的影響
當(dāng)AT切型晶片的外形確定后,改變頻率溫度特性的最有效的辦法是改變無源晶振晶片的切角。因此,可根據(jù)不同的工作溫度要求及溫度頻差,然后再設(shè)計(jì)所需的切角。
2.晶片尺寸的影響
當(dāng)晶片的厚度t變薄時(shí),頻率溫度特性曲線要往正方向移動(dòng),如果欲保持頻率溫度特性不變,則需要適當(dāng)?shù)卦龃笄薪恰．?dāng)圓形晶振晶片的直徑減小時(shí),頻率溫度特性曲線也要向正方向移動(dòng),如果欲保持頻率溫度特性不變,也需要適當(dāng)?shù)卦龃笄薪?。?dāng)雙凸、平凸晶片的曲率半徑R減小時(shí),頻率溫度特性曲線要向負(fù)方向移動(dòng),如果欲保持頻率溫度特性不變,則應(yīng)適當(dāng)?shù)販p小切角。
3.泛音次數(shù)的影響
AT切型石英晶體元件的基頻、三次泛音和五次泛音的頻率溫度特性曲線如圖3.2.9所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，三次泛音的一級(jí)溫度系數(shù)(a0)3與基頻的一級(jí)溫度系數(shù)(a0)1之差,即(a0)3-(a0)1≈(0.6-0.7)×10-6/℃。當(dāng)獲得基頻的最佳切角以后,如果要三次泛音振動(dòng)的頻率溫度特性保持與基頻一樣,只要將切角增加7~8’即可。如果是五次或七次泛音時(shí)，要將切角再增加1~2即可。
4.電軸偏差的影響
AT切型的石英晶體諧振器元件的電軸偏差,對(duì)頻率溫度特性曲線的影響很小,因此在設(shè)計(jì)時(shí)無需對(duì)它提出過高的要求。例如通用的AT切型石英晶體元件的電軸偏差可運(yùn)行在±30’以內(nèi),對(duì)小公差元件應(yīng)在±15’以內(nèi)。
圖3.29 AT切型晶片、三次泛音和五次泛音的頻率溫度特性曲線
5.負(fù)載電容對(duì)fL-T特性的影響
注意當(dāng)SMD晶體元件工作在諧振頻率fr時(shí),則沒有負(fù)載電容對(duì)fr-T特性的影響。對(duì)基頻晶體元件,當(dāng)有負(fù)載電容時(shí)，晶體元件工作在負(fù)載諧振頻率時(shí)必須要考慮負(fù)載電容、并電容與動(dòng)態(tài)電容對(duì)fL -T特性的影響。而泛音晶體元件由于影響小，可忽略不計(jì)。
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