AT條形諧振器/BT條形諧振器的切割對比
晶體的切割面積取決于整體產(chǎn)品的大小,常見的AT和BT切割方式是大多數(shù)人耳熟聞詳?shù)?高頻的石英晶體諧振器通常會采用厚度切割方式,低頻的就反之,根據(jù)使用的不同頻率要求可以體現(xiàn)出上千兆赫至數(shù)百兆赫茲之間,隨著水晶控制的好處越來越受到重視,晶振廠家改造了他們的生產(chǎn)機器設備,將晶振的市場范圍迅速擴大,壓電石英晶體可以很好的控制市場需求.
術語"條形諧振器","AT條形諧振器"和"BT條形諧振器"通常用于描述薄型表面安裝晶體單元,"條帶"和"諧振器"這兩個詞意味著它們與傳統(tǒng)的晶體單元根本不同,但是,沒有這樣的差異,術語"諧振器"同樣可以用于描述傳統(tǒng)的圓形石英板晶體,"諧振器"簡單地是"一種裝置或系統(tǒng),作為壓電晶體或電路,能夠通過另一系統(tǒng)中的振蕩而振蕩""條帶"這個詞確實意味著一個矩形形狀,但由于許多表面貼裝晶體封裝都裝有方形諧振器板.
壓電諧振器可以控制石英振蕩器頻率的發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了晶體單元市場,最初主要由業(yè)余無線電操作員組成,晶體行業(yè)現(xiàn)在似乎已經(jīng)完全循環(huán):在表面貼裝器件中對小尺寸封裝的不斷增長的需求的驅動下,四邊形板已經(jīng)重返市場,盡管技術有所改進,但四角形板仍然存在一些麻煩的特征,這些特性挑戰(zhàn)了當今制造商,因為他們挑戰(zhàn)了昔日的制造商,今天的大多數(shù)需求是針對更高頻率的"AT-"和"BT-"切割晶體,因此我們將討論限制在那些,重點是AT切割晶體.
圖1表示培養(yǎng)(人造)石英晶振的頂視圖,Y軸是機械軸,如圖所示從一端到另一端延伸,從石頭上切下Y形切割板,使得厚度尺寸平行于Y軸,Y切割板的頻率主要由它們的厚度決定,然而,Y切割板表現(xiàn)出不希望的特性,使得它們不適合商業(yè)用途,因此目前使用的大多數(shù)板以略微旋轉的角度切割,導致板具有更理想的,可再現(xiàn)的屬性(最重要的是頻率穩(wěn)定性與溫度的關系),兩個最常見的單圈Y切口是AT切口和BT切口,從圖1中可以看出,它們在方向上幾乎彼此相對.

圖2說明了可以在石英板中引起的各種振動模式,AT和BT板主要在厚度剪切模式下振動,然而,重要的是要理解,可以使任何石英板以一種或多種所示模式振動,甚至以兩種或更多種的某種組合振動,"其他"類型的振動可以通過電,機械,聲學,熱或這些因素的某種組合來感應,這些誘導響應通常被稱為"耦合"或"不需要"模式,作為進一步的復雜性,每當厚度剪切模式通電時,任何單個旋轉的厚度剪切諧振器也將在面剪切模式下振動.

到目前為止,我們只考慮了特定溫度+25°C下四邊形與圓形板的性能,壓電石英晶體的彈性常數(shù)隨溫度的變化而變化,從而產(chǎn)生新的頻率響應,這些不僅影響厚度剪切響應,還影響任何其他通電振動,正如厚度剪切將以其基頻的奇數(shù)倍整數(shù)激勵,其他振動模式也是如此,通常,"其他"模式中的溫度引起的頻率偏移非常大,大約為每度百度的百萬分之幾,因此,干擾主模式響應的耦合模式可以是面部的第n個泛音,剪切或其他一些反應.
由于AT-和BT-切口是通過石英晶體諧振器在不同角度制成的,因此它們的操作特性不同,最顯著的差異是在給定頻率下,BT板將是AT板厚度的約1.5倍,在上面的例子中,為了產(chǎn)生在20.000MHz下工作的晶體,AT板的厚度約為0.083mm,而BT板的厚度約為0.128mm,因此,可以使用BT切割板制造具有更高基模頻率的晶體,如果板厚度任意限制,例如0.05mm,則AT切割板將以33.200MHz振蕩,而BT切割板將以51.200MHz振蕩.
對于需要具有高可牽引性的晶體的應用,應用導致這種晶振的電極是簡單的,相反,如果要避免可牽引性,可以容易地設計避免這種情況的電極,如果應用所需的電極與諧振器板一樣大或甚至大于諧振器板,則通常可以在指定的支架中使用稍大的板,雖然理論上可以采用相同的設計和制造技術去除諧振器,但這樣做實際上要少得多,四角諧振器的制造量極大,以滿足高要求,標準化對提高生產(chǎn)率至關重要.

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