石英晶体行业长期以来一直在不断创新,以追求高稳定性能且小尺寸封装为目标.下面亿金电子给大家介绍有关晶振晶体振荡器的规格应用条件.

公共时钟振荡器通常使用印刷在陶瓷基板上的厚膜电路.分离元件焊接或环氧树脂到电路.如果焊接,必须使用高温焊料完成后,以防止组件在时钟焊接到PC板时松动.集成电路是通常以DIE形式和引线键合,或采用SOIC型封装并焊接到位.一直以来大多数石英晶体,有源晶体振荡器使用高频切割（AT,BT或SC）,晶体毛坯（磁盘）安装在基板上没有将晶体密封在二级包装中.水晶安装硬件包括实心金属阻止弹簧到薄金属基座.对于大多数应用程序,硬件有一些“给予”似乎最适合机械冲击,机械振动和热冲击.基材安装在金属集管上,并有一个电阻焊接的金属盖.

其他更复杂的振荡器,如TCXO温补晶体振荡器,VCXO压控晶体振荡器和OCXO恒温控制晶体振荡器,使用了许多不同的技术.虽然最近一些较简单的VCXO和TCXO已经使用了专用IC和其他IC高科技技术将它们小型化为与时钟类似的封装,大多数仍然使用通用印刷电路板,含铅IC和密封水晶.它们是一个相当大的金属底座,带有金属盖拧紧或焊接到底座上.密封整个封装并不重要,因为晶体内部密封.时钟晶体振荡器有两种封装尺寸;一个是混合DIP,行间距为0.300英寸14引脚兼容,另外是相同的,除了它是8引脚兼容.通常只有4个角销因为电气或机械目的不需要其他引脚（见图11）.

对于更复杂的VCXO晶振和TCXO晶振,似乎很少有标准化.他们通常采取PC板面积比小型时钟振荡器多三到五倍.

石英晶振,晶体振荡器应用

频率控制行业使金属混合电阻焊接封装相当高体积/低成本包装选项.即使在今天,它仍然是14引脚中使用最广泛的封装或8引脚封装.虽然表面贴装封装的频率很慢控制行业,许多制造商已经推出了一个版本或正在开发中的一个.许多制造商提供了上述金属封装的SMD版本,带有鸥翼引线弯曲.这个整个电子行业并未接受满足真正SMD晶振封装的需求.一个许多制造商已经开发出许多真正的表面贴装封装.大多数使用一个塑料封装,里面有二次密封封装（只是晶体或整个振荡器）,或陶瓷包装.没有一种含铅表面贴装封装是行业标准,但有些是正在进行的由EIA评估.由于电路的复杂性,可以使用TCXO和OCXO插件封装.

但是在选择使用DIP通孔或SMD表面贴装封装时需要考虑许多因素：

通孔：1.将组件手工组装到PC板上.2.焊接操作必须限制热量以防止内部任何焊料回流.

表面贴装：1.包装标准尚未确定.2.SMD焊接工艺通常使元件本身更热,从而加速老化.3.修理通常比较困难,可能需要特殊设备.4.在设定标准并增加数量之前,SMD封装的成本会更高.

其他重要因素是第二源可用性以及石英晶体振荡器封装如何适用于已有的现有的制造流程.所有这些因素,加上任何特殊因素,都必须仔细评估在此过程结束时防止产量低下.

规格

在创建振荡器规范时,重要的是要考虑应用程序的期望振荡器而不仅仅是“锅炉电镀”规范.这种做法可能会导致撤消费用购买组件.

在所有指定的条件下指定晶振频率容差是常见的,也可能是最简单的温度,电压,校准等.如果要指定个别要求,所有期望都应该如此被指定.温度漂移,校准,电压变化,负载变化和老化都是完全指定振荡器所需的频率容差.此外,电压控制版本必须根据规定的控制电压变化进行频率变化.这对老龄化很重要最高操作或储存温度的特性未指定高于必要的特性为申请.除非另有规定,否则老化要求假定为25E℃或者a最低,平均温度为25E℃.

无论振荡器是时钟还是正弦波输出,重要的是要明确指定负载振荡器将在应用程序中驱动.预期的负载电容可能很难,但必须指定.PC板上的杂散负载电容可以分布在走线电感上.在这种情况下,一个估计需要做出.另一个问题可能是使用TTL行业的等效负载更高的频率.通常在这些负载中使用的二极管不能足够快地切换以表示实际更快的TTL技术.

对于具有正弦波输出的石英晶体振荡器,必须定义输出波形特性.振幅正弦波输出通常以伏特峰峰值表示,或以dBm表示.谐波失真（信号部分的幅度是主输出的三倍,五倍,七倍等频率）以主输出频率以下的dB为单位指定.在某些情况下,需要指定一个噪声水平或非谐波失真.这对于限制由于诸如加倍之类的技术引起的失真是有用的（这可能会产生1.5倍的失真）.

所有振荡器规格都应将电源或电源电流限制为可用的电流量振荡器.必须指定击穿电压或绝对最大电源电压（大多数为数字电压）门需要低于7.0伏特）.通电后的启动时间应包含在规范中.另一个重要参数,特别是泛音振荡器（25MHz以上的振荡器可能使用泛音）晶体）是电源在测试过程中升至工作电压所需的时间范围并在申请中.电源上升时间很长或很短可能会导致有源晶振,振荡器启动并在错误的水晶模式下操作（在基本而不是第三个泛音,或第五个泛音而不是第三个泛音）.其中一些影响是由于关键过滤条件造成的.也涉及的是被称为增益带宽积的有源器件特性,其较低电压越高,电压越高.因此,这种增益带宽在功率期间显着变化起来.相位噪声或相位抖动最近已成为一个重要参数.相位噪声或抖动很短期间的期限变动.可以在频域或时间中指定该特性域.实际规范将在很大程度上取决于应用程序,并应与之密切配合生产厂家.

必须指定有源晶振,晶体振荡器预期承受的机械冲击和振动.还有,任何其他如果可能影响,上述未列出的特殊应用条件或要求应在规范中振荡器性能预期.所需参数的一些其他示例可以是电源隔离,信号过冲或信号下冲.