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貼片石英晶振形成及等效電路

來源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2018-03-05 17:41:43【大中小】

制造一顆石英晶振時(shí)也需要用到數(shù)學(xué)、公式甚至是方程式，例如晶振的等效電路就要用到數(shù)學(xué)公式。晶體是一種精密的電子元器件，要通過精準(zhǔn)的計(jì)算，避免造成誤差，或者因計(jì)算錯(cuò)誤造成的故障。以下是金洛鑫電子提供的等效電路計(jì)算方式。
石英晶體是一種單晶體結(jié)構(gòu)的硅石,其成分是二氧化硅(SAO2),其形狀為六角形晶柱,兩端呈六棱錐形狀。從無源晶振上按照一定的方位切下一片很薄的石英晶片,如圖2-1所示,按照不同的角度得到的石英晶片可以做成不同的石英晶振。

然后對(duì)石英晶片進(jìn)行高精度研磨,使其達(dá)到特定要求的尺寸。接著在晶片的兩面涂敷金屬電極層,并且每個(gè)電級(jí)層與管腳相連,最后為了保護(hù)晶片,加上封裝外殼就形成了石英晶體諧振器。當(dāng)封裝前加入元器件,構(gòu)成振蕩電路以后再封裝就構(gòu)成了石英晶振。
石英諧振器的表示符號(hào)和等效電路如圖2-2所示。其中L1為串聯(lián)等效電感,C1為串聯(lián)等效電容,R1為串聯(lián)等效電阻,Co為靜態(tài)電容。當(dāng)石英貼片晶振沒有振動(dòng)時(shí),就可以等效成一個(gè)平板電容。其電容容量則取決于石英晶片的幾何尺寸和涂敷的金屬電極的尺寸。當(dāng)石英諧振器振動(dòng)時(shí),石英晶片就等效成一個(gè)串聯(lián)諧振回路。其中L相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)的慣性,C1相當(dāng)于石英晶片的彈性,R1相當(dāng)于石英晶片振動(dòng)時(shí)由于摩擦而產(chǎn)生的損耗。因?yàn)?/span>L很大,C1和R1很小,因此回路的品質(zhì)因數(shù)極高,可達(dá)100000~10000[7][8]。