讲座资料1晶振荡ppt课件

1、东光电子东光电子湖北东光电子股份有限公司石英晶体谐振器介绍石英晶体谐振器介绍东光电子东光电子频率和时间频率和时间里程碑里程碑MilestonesMilestones）初识晶体谐振器初识晶体谐振器工作原理简介工作原理简介振荡电路的两个重点振荡电路的两个重点使用过程中的注意事项使用过程中的注意事项东光电子简介东光电子简介 目录目录东光电子东光电子1f 频率源频率源 +计数的装置计数的装置=时钟时钟1、频率和时间、频率和时间东光电子东光电子 居里夫人发现水晶的压电效应居里夫人发现水晶的压电效应 压电效应第一次应用于声纳压电效应第一次应用于声纳 19261926 第一座用石英晶体控制的广播电第一座用石

2、英晶体控制的广播电台台 第一次具有商业价值的人工生长的第一次具有商业价值的人工生长的 水晶面市水晶面市 开发出微型音叉谐振器开发出微型音叉谐振器; ;石英表面市石英表面市2、里程碑、里程碑Milestones）东光电子东光电子3 3、初识晶体谐振器、初识晶体谐振器HC-49U/SMD49UHC-49U/SHC-49U/SMD SMD 0705 SMD 0705 SMD 0603 SMD 0603 SMD 0502 SMD 0502东光电子东光电子3 3、初识晶体谐振器、初识晶体谐振器 石英晶体由石英晶片、电极、支架、导电胶和外壳等组成。 76341285No.No.名称名称No.No.名称名称

3、1 1基基 座座5 5管管 壳壳2 2绝缘玻璃珠绝缘玻璃珠6 6晶晶 片片3 3导电胶导电胶7 7电电 极极4 4支架弹片支架弹片8 8引引 脚脚东光电子东光电子4 4、工作原理简介、工作原理简介把电压施加于石英晶片两电极之间，通把电压施加于石英晶片两电极之间，通过压电效应，晶片便产生机械振动，当过压电效应，晶片便产生机械振动，当交变电压的频率与石英晶片固有振动频交变电压的频率与石英晶片固有振动频率一致时，晶体对电信号的耗减最小，率一致时，晶体对电信号的耗减最小，达到振荡的目的达到振荡的目的. .基波 三次泛音东光电子东光电子 实验发现，通过晶片的电流I随外加讯号的频率f而改变。4 4、工作原

4、理简介、工作原理简介东光电子东光电子C1L1R1Co4 4、工作原理简介、工作原理简介串联谐振串联谐振 Fs(Fm Fr)Fs(Fm Fr)并联谐振并联谐振Fp(Fn Fa)Fp(Fn Fa)东光电子东光电子4 4、工作原理简介、工作原理简介大多数情况下石英谐振器都与一个负载电容大多数情况下石英谐振器都与一个负载电容CLCL串联串联或并联而工作，三种情况时的阻抗特性见下图。或并联而工作，三种情况时的阻抗特性见下图。感抗区感抗区东光电子东光电子4 4、工作原理简介、工作原理简介这时的谐振频率这时的谐振频率fLfL称为负载谐振频率称为负载谐振频率: :东光电子东光电子 与与LCLC电路的比较电路的

5、比较: : L1 mH , C1 fF , L1 mH , C1 fF , 频率受外界的频率受外界的干扰小干扰小; ; 高高Q: 25000-300000 ,Q: 25000-300000 ,串串 并联间隔只有并联间隔只有几千几千PPM,PPM,稳定度比稳定度比LCLC电路高电路高3 3个数量级个数量级. . 4 4、工作原理简介、工作原理简介东光电子东光电子不同外形产品的参数差异不同外形产品的参数差异, F0=3.579545MHZ , F0=3.579545MHZ 及及24.576MHZ:24.576MHZ: 4 4、工作原理简介、工作原理简介FLFLFRFRC0C0C1C1L LRRRR

6、Q QppmppmppmppmpFpFfFfFmHmHOhmsOhmsk k49U49U -0.2-0.2-257.2-212.012.0164.6164.633.233.2111.5111.549S49S -1.2-1.2-93.2-4.04.0493.2493.275.375.3147.4147.449U49U -0.9-0.9-322.2-315.88.08.051.151.149S49S -0.9-0.9-176.4-11.78.38.366.966.9东光电子东光

7、电子XtalRfICCGCDR1C1L1C0RLCLXtalIC5 5、振荡电路的两个重点、振荡电路的两个重点如果从晶体的两个引脚向电路网络看进去如果从晶体的两个引脚向电路网络看进去, ,端口参数为端口参数为:RL(:RL(负阻负阻) )和和CL(CL(负载电容负载电容).).这是这是使用晶体时要注意的两个重点使用晶体时要注意的两个重点东光电子东光电子5 5、振荡电路的两个重点、振荡电路的两个重点东光电子东光电子5 5、振荡电路的两个重点、振荡电路的两个重点CG*CDCG+CDCL=+分布电容分布电容CS1. CL1. CL与振荡频率与振荡频率东光电子东光电子5 5、振荡电路的两个重点、振荡电

8、路的两个重点丈量丈量: :东光电子东光电子如果有如果有BUFFER,BUFFER,可以在可以在OUTOUT端直接用频率计测量端直接用频率计测量. .直接把频率计联在晶体的一端和直接把频率计联在晶体的一端和GNDGND之间的方法之间的方法, ,会带来很大的频率变化会带来很大的频率变化. .5 5、振荡电路的两个重点、振荡电路的两个重点东光电子东光电子5 5、振荡电路的两个重点、振荡电路的两个重点2.2.负阻与起振负阻与起振为晶体工作提供能量为晶体工作提供能量 振荡是从振荡是从NOISENOISE信号中信号中, ,一点点放大一点点放大, ,最最后才稳定的后才稳定的. .在此过程中在此过程中, ,由

9、于放大器负由于放大器负反馈的存在反馈的存在, gm, gm是变化的是变化的, ,从而负阻也从而负阻也是变化的是变化的, ,开始大开始大, ,稳定振荡后小稳定振荡后小. .前面讲的网络端口测试前面讲的网络端口测试, ,是在小信号下是在小信号下的测试值的测试值. .RL=-gm(2*CG*CD)东光电子东光电子5 5、振荡电路的两个重点、振荡电路的两个重点如果在小信号下如果在小信号下, ,电路的负阻就比较小电路的负阻就比较小, ,稳定的振稳定的振荡就不能建立荡就不能建立, ,或者建立的时间会很长或者建立的时间会很长. . |-RL|5|R1| |-RL|5|R1|丈量丈量: :将可变电阻与晶体串联

10、将可变电阻与晶体串联, ,调节电阻调节电阻, ,直到不能直到不能振荡时的电阻值振荡时的电阻值. . 东光电子东光电子5 5、振荡电路的两个重点、振荡电路的两个重点案例案例1:1:电容对频率和负阻的影响电容对频率和负阻的影响东光电子东光电子5 5、振荡电路的两个重点、振荡电路的两个重点电路的调整及频率电路的调整及频率 负阻的变化如下表负阻的变化如下表: :开始开始C7516=33PC7516=33PC7517=27PC7517=27P调整后调整后C7516=33PC7516=33PC7517=33PC7517=33P频率差异频率差异PPMPPM7.27.2-2.5-2.5负电阻负电阻 2K2K1

11、.7K1.7K东光电子东光电子5 5、振荡电路的两个重点、振荡电路的两个重点49U49U型晶体产品的电阻值一般比型晶体产品的电阻值一般比49S49S型小型小, ,因此在电路中容易起振因此在电路中容易起振. .案例案例2:2:不同型号产品的表现不同型号产品的表现7.2MHZ的分析的分析东光电子东光电子6、使用过程中的注意事项、使用过程中的注意事项1 1、为什么水晶产品不能摔、为什么水晶产品不能摔? ? 因为水晶振动子的晶片厚度很薄。以因为水晶振动子的晶片厚度很薄。以25Mhz25Mhz为例，它的厚度约为例，它的厚度约0.0668mm0.0668mm，若是摔，若是摔到水泥地上到水泥地上, ,易造成

12、晶片破裂易造成晶片破裂东光电子东光电子6、使用过程中的注意事项、使用过程中的注意事项2 2、装配过程的影响、装配过程的影响银胶的材料成分不同，导致产品的耐高温特性也不银胶的材料成分不同，导致产品的耐高温特性也不同。树脂型银胶耐高温，但太硬，跌落时易破碎；同。树脂型银胶耐高温，但太硬，跌落时易破碎；聚鞍脂型银胶不耐高温，但有弹性，耐跌落；硅聚鞍脂型银胶不耐高温，但有弹性，耐跌落；硅橡胶型银胶既耐高温，又有弹性，耐跌落，但价橡胶型银胶既耐高温，又有弹性，耐跌落，但价格高，生产时不好加工。格高，生产时不好加工。使用谐振器时，要控制焊接时的时间和温度使用谐振器时，要控制焊接时的时间和温度 。东光电子东

13、光电子Frequency control information can be found on the World Wide Web /fc资料资料WEBWEBchinadongguang东光电子东光电子办公楼办公楼晶片分厂晶片分厂微晶分厂微晶分厂厚膜分厂厚膜分厂器件分厂器件分厂晶体分厂晶体分厂7、东光电子简介、东光电子简介东光电子东光电子1969:国家四机部投资创建，专业制造半导体器件国家四机部投资创建，专业制造半导体器件1986:转转 入压电晶体行业，在国内引进第一条国外晶入压电晶体行业，在国内引进第一条国外晶体生产线体生产线1991:引进美国厚膜集成电路技术，使公司同时具备引进美国厚膜集成电路技术，使公司同时具备半导休、压电晶体和厚膜技术半导休、压电晶体和厚膜技术2019:完成完成“双加技术改造项目，引进建成国内第双加技术改造项目，引进建成国内第一条一条SMD晶体生产线晶体生产线7、东光电子简介、东光电子简介1994-2019：全国电子元件百强