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    影響石英晶振穩定性的因素有哪些?

    作者: 揚興晶振 日期:2023-01-11 瀏覽量:

      石英晶振的主要特性之一是工作溫度內的穩定性,它是決定晶體振蕩器價格的重要因素。穩定性愈高或溫度范圍愈寬,器件的價格亦愈高。工業級標準規定的-40~+85℃這個范圍往往只是出于設計者們的習慣,倘若-20~+70℃已經夠用,那么就不必去追求更寬的溫度范圍。設計工程師要慎密決定特定應用的實際需要,然后規定晶振的穩定度,指標過高意味著花錢愈多。




      石英晶振老化是造成頻率變化的又一重要因素。根據目標產品的預期壽命不同,有多種方法可以減弱這種影響。晶體老化會使輸出頻率按照對數曲線發生變化,也就是說在產品使用的第一年,這種現象才最為顯著。例如,使用10年以上的晶體,其老化速度大約是第一年的3倍。采用特殊的晶體加工工藝可以改善這種情況,也可以采用調節的辦法解決,比如,可以在控制引腳上施加電壓(即增加電壓控制功能)等。


      與穩定度有關的其他因素還包括電源電壓、負載變化、相位噪聲和抖動,這些有源晶振指標應該規定出來。對于工業產品,有時還需要提出振動、沖擊方面的指標,軍用品和宇航設備的要求往往更多,比如壓力變化時的容差、受輻射時的容差,等等。


      用來制作石英晶振的材料一般是人造的石英水晶,這樣可以大規模的生產也成降低成本,只有少部分才會使用天然的石英水晶,然而現在進口的晶振材料都在上漲,不少晶振廠家為了節省成本以次充好,用劣質的材料大批量的生產晶振。用這樣的原料容易導致貼片晶振或圓柱晶振的精度低,溫度不過關,容易不起振,故障等問題。


      器件選型時一般都要留出一些余量,以保證產品的可靠性。選用較高檔的器件可以進一步降低失效概率,帶來潛在的效益,這一點在比較產品價格的時候也要考慮到。要石英晶振的“整體性能”趨于平衡、合理,這就需要權衡諸如穩定度、工作溫度范圍、晶體老化效應、相位噪聲、成本等多方面因素,這里的成本不僅僅包含器件的價格,而且包含產品全壽命的使用成本。

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