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一切都与角度有关--石英晶体的 AT-Cut

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浏览：- 发布日期：2023-06-15 09:00:37【大中小】

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一切都与角度有关--石英晶体的 AT-Cut，无论是医疗技术、电信还是消费电子产品，石英晶体已成为所有行业的精确频率发生器。通电时，薄石英盘以稳定的速率振荡，从而决定应用的心跳。虽然这听起来很简单，但事情却相当复杂，因为石英坯并不完全相同。晶振资料下载

石英坯料不仅厚度不同，而且温度系数和振动行为也不同。例如，如果周围温度略有变化，石英产生的频率稳定性可能会受到负面影响。温度变化越多，与所需频率的偏差就越大。

石英晶体的振动方式也不同。“纵向振荡器”沿其纵轴延伸;就像被拉扯的橡皮筋。另一方面，“弯曲U型管”石英晶体主要在毛坯中间振荡。它们的行为就像一根弓弦，交替紧张和放松。然而，最常见的振荡类型是“厚度剪切振荡器”。如图所示，坯料的上侧和下侧向相反方向移动，而石英盘同时改变其厚度。

AT切割定义振动类型和温度系数

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一切都与角度有--石英晶体的 AT-Cut，石英的温度系数和振荡类型这两个特性在生产过程中都会受到特别的影响。决定性因素是石英盘从晶体上取下的切割角度。石英晶体根据数学计算被切割成一定尺寸，任何变化都会对零件的质量造成严重影响。

最常见的角度切割之一是AT切割，用于生产所有Jauch晶体。这种切割与石英晶体的 Z 轴呈 35 度角，是最常用的切割角度之一。以这种方式生产的石英坯料具有良好的温度系数。在 -40 到 85 摄氏度的温度范围内，由于 AT 切割，可以产生精确的频率，偏差仅为±15 ppm（ppm = 百万分之一）。这些 AT 空白用于具有附加温度补偿（TCXO晶振）的振荡器中，可确保高达 ±0.5 ppm 的更高频率稳定性。

石英的枕头形状

一切都与角度有关--石英晶体的 AT-Cut，所有用AT切割生产的石英晶体都是厚度剪切振荡器，这是进一步加工的一大优势。石英晶体是无源元件，没有外部电压，它们完全没用。必须将细电极连接到石英上才能为其通电并使其振荡。

然而，这些电极的附着被证明是一个巨大的挑战，具体取决于振荡的类型。理想情况下，电极应连接到石英上的一个点上，即使在电压下，它也只会发生最小的变形。使用厚度剪切振荡器比使用开头提到的弯曲或纵向振荡器要容易得多。

石英晶振的进一步加工步骤也是必要的。在特殊的研磨机中，毛坯被研磨，直到它们呈现垫子的形状——中间略厚，向外逐渐变细。石英支架连接到锥形端。以这种方式固定，薄金属电极最终蒸发到较厚的坯料中间部分。

因此，AT切割在石英生产中具有双重功能。首先，它确保在-40至85摄氏度的温度范围内保持高频稳定性，其次，它将毛坯的形状定义为厚度剪切振荡器。

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