石英晶體對(duì)溫度有多敏感? MHz 范圍內(nèi)的石英晶體也稱為 AT 切割晶體。薄石英盤(pán),即所謂的石英坯,內(nèi)置于其中。AT 切割石英坯料從石英塊上以 AT 角切割,即 35° 角。毛坯的厚度很大程度上決定了室溫下的基頻。然而,從石英塊切割石英坯的確切角度是其他溫度下頻率偏差的原因。如果在切割成尺寸時(shí)非常精確地達(dá)到 35°15' 的理想角度,則石英對(duì)溫度的敏感度會(huì)降低。
下圖可以看到不同的切割角度:
溫度敏感性作為三次拋物線的函數(shù)運(yùn)行。切割時(shí),即使是單個(gè)角秒范圍內(nèi)的最小誤差也會(huì)導(dǎo)致曲線圍繞轉(zhuǎn)折點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。這會(huì)降低所需溫度范圍內(nèi)的溫度敏感性以供以后使用。由于可能的最大制造精度,在制造毛坯時(shí)只能在有限的范圍內(nèi)達(dá)到完美的切割角度。因此,所生產(chǎn)的坯料必須按其偏差進(jìn)行分類,以便根據(jù)其精度將其用于合適的晶體。
音叉晶體的溫度依賴性
在音叉石英(也稱為石英表)的情況下,倒拋物線的函數(shù)描述了頻率的溫度依賴性。在這種情況下,拋物線的頂點(diǎn)在 0 ppm 的溫度相關(guān)頻率偏差處為 25 °C。在較低和較高溫度下,即該點(diǎn)的左側(cè)和右側(cè),頻率逐漸下降 - 符合二次曲線。如果電路中的石英調(diào)整正確,則可能會(huì)發(fā)生與溫度相關(guān)的超限,例如使用 RTC。應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)人員必須考慮到這一點(diǎn)。
這對(duì)應(yīng)用程序意味著什么?
兩條溫度曲線都表明,極端溫度尤其會(huì)對(duì)晶體的頻率產(chǎn)生影響。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用,與溫度相關(guān)的輕微頻率變化(例如 -40 °C 至 +85 °C 范圍內(nèi)的 +/-15 ppm)不是問(wèn)題。但是,如果需要更精確的頻率,建議使用溫度補(bǔ)償晶體振蕩器,稱為T(mén)CXO。即使在很寬的溫度范圍內(nèi),這也能在幾 ppm 的范圍內(nèi)提供非常高的頻率精度。
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【本文標(biāo)簽】 石英晶體對(duì)溫度有多敏感 AT 切割晶體 石英毛坯 MHz TCXO 溫度補(bǔ)償晶體振蕩器
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