影响AT切型石英晶振频率温度特性的因素

石英晶振被广泛用于各个领域,发挥着重大的作用,但是有关晶振技术资料很多人并不了解,亿金电子工程为大家免费提供晶振技术资料,不光是经验之谈,更有实践操作证明.下面为大家介绍的是影响AT切型石英晶振频率温度特性的因素.

1.切角φ₁的影响

当AT切型晶片的外形确定后,改变频率温度特性的最有效的办法是改变石英晶振晶片的切角。因此,可根据不同的工作温度要求及温度频差,然后再设计所需的切角。

2.晶片尺寸的影响

当晶片的厚度t变薄时,频率温度特性曲线要往正方向移动,如果欲保持频率温度特性不变,则需要适当地增大切角。当圆形晶振片的直径减小时,频率温度特性曲线也要向正方向移动,如果欲保持频率温度特性不变,也需要适当地增大切角。当双凸、平凸晶片的曲率半径R减小时,频率温度特性曲线要向负方向移动,如果欲保持频率温度特性不变,则应适当地减小切角。

3.泛音次数的影响

AT切型石英晶体元件的基频、三次泛音和五次泛音的频率温度特性曲线如图3.2.9所示。根据实验结果，三次泛音的一级温度系数(a₀)₃与基频的一级温度系数(a₀)₁之差,即(a₀)₃-(a₀)₁≈(0.6-0.7)×10^-6/℃。当获得基频的最佳切角以后,如果要三次泛音振动的频率温度特性保持与基频一样,只要将切角增加7~8’即可。如果是五次或七次泛音时，要将切角再增加1~2即可。

4.电轴偏差的影响

AT切型的石英晶体元件的电轴偏差,对晶振频率温度特性曲线的影响很小,因此在设计时无需对它提出过高的要求。例如通用的AT切型石英晶体元件的电轴偏差可运行在±30’以内,对小公差元件应在±15’以内。

图3.29 AT切型晶片、三次泛音和五次泛音的频率温度特性曲线

5.负载电容对f_L-T特性的影响

注意当石英晶振晶体元件工作在谐振频率f_r时,则没有负载电容对f_r-T特性的影响。对基频石英晶振晶体元件,当有负载电容时，晶体元件工作在负载谐振频率时必须要考虑负载电容、并电容与动态电容对f_L -T特性的影响。而泛音石英晶体元件由于影响小，可忽略不计。