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晶体谐振器的压电效应
石英晶体谐振器之所以有选频特性,是因为其具有“压电效应”和“压电谐振”现象,即在外加信号频率不同时,它可以呈现出不同的电抗特性,压电效应:机械力-----电荷电场
在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械玉力,则在晶片相应的方向上将产生电场
电子设备晶体振荡器加工
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晶体谐振器的压电效应
石英晶体谐振器之所以有选频特性,是因为其具有“压电效应”和“压电谐振”现象,即在外加信号频率不同时,它可以呈现出不同的电抗特性,压电效应:机械力-----电荷电场
在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械玉力,则在晶片相应的方向上将产生电场
压电谐振:交变电压一频率相同的变形振动一交变电荷一回路中形成电流
晶体振荡器市场规模
近几年,由于整个晶体振荡器市场竞争激烈,价格下滑,其营收额增长幅度十分有限,2014年晶体振荡器市场营收为21.5亿美元,预计2015年到2020将年复合增长5%,2020达到30亿美元。其中亚太区2014年晶体振荡器市场营收11.3亿美元,预计2015年到2020将年复合增长9%,2020达到18亿美元。
国内晶体振荡器行业近几年发展稳定,年产值约占总产值的百分之三十左右,位居世界前沿。受国内外宏观经济影响,我国晶体振荡器产业虽然仍在继续保持增长,但增幅状态较比之往年有所回落。
石英晶体振荡器的发展趋势
1、小型化、薄片化和片式化:为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求,石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。例如TCXO这类器件的体积缩小了30~100倍。采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm,目前5×3mm尺寸的器件已经上市。
2、与高稳定度,目前无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm,VCXO的频率稳定度在10~7℃范围内一般可达±20~100ppm,而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001~5ppm,VCXO控制在±25ppm以下。
晶体振荡器的电路
晶体振荡器电路通过从石英谐振器获取电压信号,对其进行放大并将其反馈回谐振器来维持振荡。石英的膨胀和收缩速率是谐振频率,由晶体的切割和尺寸决定。当产生的输出频率的能量与电路中的损耗匹配时,可以维持振荡。
振荡器晶体具有两个导电板,在它们之间夹有一块石英片或音叉。在启动期间,控制电路会将晶体置于不稳定的平衡状态,并且由于系统中的正反馈,因此任何微小的噪声被放大,增加振荡。晶体谐振器也可以看作是该系统中的高频率选择滤波器:它仅使谐振频带周围的频率范围很窄,从而使其他所有信