無源晶體分類及重要參數講解

無源晶體分類介紹及重要參數講解

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化的壓電器件，能量轉變發生在共振頻率點上。它可用如下模型表示：

石英晶片經過被電極，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),晶片產生機械諧振，彈性振動通過壓電效應與回路相耦合,其效果等于由Lm，Cm，Rm的串聯臂和C0并聯組成的諧振回路。此時機械振動的幅度最大，相應地晶體表面所產生的電荷量最大，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

標稱頻率：該頻率特指晶體技術條件中規定的頻率，表示為MHz或KHz。

調整頻差：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（%）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，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，經常會以標準負載電容來微調頻率至期望值。

工作溫度范圍：石英晶體元器件在規定的誤差內工作的溫度范圍。

溫度頻差：在規定條件下，在工作溫度范圍內相對于基準溫度（25℃±2℃）時工作頻率的允許偏差。

等效串聯電阻(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)：晶體工作時所消耗功率的表征值。最大功率是大多數功率器件在保證正常電氣參數的情況下，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維持在確保石英晶體正常起振和穩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。