對晶振產品而言為何會有較低頻率的限制
來源：http://www.lbfp.com.cn 作者：億金電子 2020年05月21
石英晶振自出現開始就只服務于電子產品行業,它的輸出振蕩頻率對于廣大電子設備來說相當重要,可以說是電子產品生命的”源泉”;如果說將電子產品或設備比作是一條干渴已久的魚的話,那么石英晶振的振蕩頻率就像是那一股清水,能夠使其”起死回生”;但是所有的晶振產品都有一個最低頻率,這到底是為什么呢,為什么會有最低頻率限制呢?
一般情況下,晶體的厚度決定了頻率.對于AT切割晶體,厚度為0.001英寸(0.0254毫米)的晶體約為63MHz基本模式諧振器.如果厚度加倍,則諧振頻率將為0.5*63MHz或31.5MHz.8MHz的晶體厚度為0.0078英寸(0.200毫米).4MHz的晶體厚度為0.0157英寸(0.400毫米).
遇到兩個條件,這些條件限制了特定尺寸包裝中的最低頻率:
①簡單的條件下,較新的薄型陶瓷LCC封裝將不接受較厚的晶體.取決于封裝,下限頻率范圍為8MHz至12MHz以及更低.
②請記住,石英晶體是一種振動的機械裝置.對于最佳設計,那些具有較低ESR(CI)且沒有擾動(引起頻率跳變的不希望有的振動模式)的振動區域應位于晶體的中心區域.
當晶體頻率較低且晶體較厚時,振動區域更機械地耦合到邊緣.在這種情況下,擾動(不必要的共振)變得難以控制甚至幾乎無法控制.解決方案是將晶體倒角或輪廓化(使晶體看起來更像是放大鏡的凹形).邊緣的變薄將振動區域限制在晶體中心,并允許控制攝動.
這就是為什么現在的石英晶振生產商能夠在縮小晶振產品體積的同時還能夠做到高頻寬的原因所在.現在晶振產品的發展趨勢包括高精度,低相噪,低衰減,高頻,低時延(晶振起振的時間),以及小型化等方向.
在這些晶振產品未來需要完善,達到并提高的性能中,其中高頻所指的就是晶振輸出頻率的頻寬.然而只要稍微對晶振產品有點了解的都會知道,晶振的尺寸(封裝)封裝越大,那么該晶振輸出頻率就會也大,那么驅動功率也就會也大.
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所以這樣看來,給晶振設置最低頻率限制,一來是為了滿足許多低頻段用戶的需求,這二來就是為保證貼片晶振產品有基本的驅動能力,這就像人體心臟一樣,如果心臟所提供的動力無法滿足血液進行全身循環的話,那么它的輸出就顯得那么蒼白無力,甚至是不堪可用,跟擺設就沒什么區別了.
遇到兩個條件,這些條件限制了特定尺寸包裝中的最低頻率:
①簡單的條件下,較新的薄型陶瓷LCC封裝將不接受較厚的晶體.取決于封裝,下限頻率范圍為8MHz至12MHz以及更低.
②請記住,石英晶體是一種振動的機械裝置.對于最佳設計,那些具有較低ESR(CI)且沒有擾動(引起頻率跳變的不希望有的振動模式)的振動區域應位于晶體的中心區域.
當晶體頻率較低且晶體較厚時,振動區域更機械地耦合到邊緣.在這種情況下,擾動(不必要的共振)變得難以控制甚至幾乎無法控制.解決方案是將晶體倒角或輪廓化(使晶體看起來更像是放大鏡的凹形).邊緣的變薄將振動區域限制在晶體中心,并允許控制攝動.
這就是為什么現在的石英晶振生產商能夠在縮小晶振產品體積的同時還能夠做到高頻寬的原因所在.現在晶振產品的發展趨勢包括高精度,低相噪,低衰減,高頻,低時延(晶振起振的時間),以及小型化等方向.
在這些晶振產品未來需要完善,達到并提高的性能中,其中高頻所指的就是晶振輸出頻率的頻寬.然而只要稍微對晶振產品有點了解的都會知道,晶振的尺寸(封裝)封裝越大,那么該晶振輸出頻率就會也大,那么驅動功率也就會也大.
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