石英振蕩器活動(dòng)驟降的異常故障模式

在石英晶體中有許多技術(shù)術(shù)語,規(guī)格和復(fù)雜對(duì)于不直接工作操作的人來說,這些特征可能會(huì)讓人不知所措的是石英晶體振蕩器工業(yè)的工程水平,它與可以測(cè)試的時(shí)鐘晶體振蕩器的異常故障模式有關(guān)通過有效和積極的過程幾乎徹底根除,活動(dòng)下降是晶體電阻的相對(duì)突然增加擾動(dòng)在石英晶體系列電阻超過溫度,一般活動(dòng)下降是由石英晶體中的干擾振動(dòng)模式引起的,這些模式從主模式中釋放能量.

因此耦合模式急劇下降一旦耦合頻率增加主模式的電阻模式與主模式的頻率一致這些干擾模式是實(shí)際上是低頻彎曲模式的高泛音(高達(dá)第50泛音),有源振蕩器溫度系數(shù)非常陡,約為-20 ppm/°C,所以他們只是重合主模式頻率適用于相當(dāng)窄的溫度范圍,干擾模式可以設(shè)計(jì)出來,如果沒有設(shè)計(jì)出來,耦合模式將導(dǎo)致活動(dòng)蘸.見圖.

這些通常在約5至30℃寬的溫度下相當(dāng)窄,對(duì)于給定的設(shè)計(jì),活動(dòng)傾向?qū)A向于大約相同的溫度范圍,因?yàn)橐粋€(gè)耦合模式是基于石英晶振的,它會(huì)導(dǎo)致任何活動(dòng)下降隨著時(shí)間的推移非常可重復(fù)和溫度,請(qǐng)參閱下面的示例,耦合模式的影響程度可以從輕微到災(zāi)難到間歇性的,這取決于干擾模式的強(qiáng)度和靈敏度應(yīng)用是振蕩器輸出電平的變化,頻率偏移約為2~20ppm活動(dòng)下降可能導(dǎo)致系統(tǒng)失去鎖相或其他類型的問題.

活動(dòng)傾斜的另一個(gè)原因是顆粒粘在或靠近活動(dòng)區(qū)域水晶,這種類型的活動(dòng)傾向可隨時(shí)間,溫度和時(shí)間而變化,這些會(huì)受到顆粒變得與壓電貼片晶體表面分離或影響的影響搬到另一個(gè)位置,因此這種位置變化可能導(dǎo)致下降更好,更糟糕的是至少暫時(shí)消失,也是從未被發(fā)現(xiàn)到突然在發(fā)生傾角的溫度下發(fā)生或改變幅度,有能力設(shè)計(jì)潛在的活動(dòng)下降和/或在溫度測(cè)試程序中篩選它們.

設(shè)計(jì)AT切割活動(dòng)的一些注意事項(xiàng)是自由石英振蕩器:(1)石英加工和制造:C.負(fù)載電容d,驅(qū)動(dòng)級(jí)別和驅(qū)動(dòng)器級(jí)別依賴關(guān)系DLD即在基礎(chǔ)或最終電鍍期間引入的顆粒F,污染物,如真空泵中的油.G.在水晶坯料上劃痕H,水晶切割和操作模式.(2)電路設(shè)計(jì):C.匹配放大器增益與晶振驅(qū)動(dòng)電平.d.操作模式(基本模式與第3或第5個(gè)泛音模式)即工作溫度F,附著晶體的方法.(3)測(cè)試方法:C.篩選試驗(yàn).d,擺率即慢速斜坡測(cè)試(1.25°C/分鐘)或頻率測(cè)量活動(dòng)下降的程度或每五度表征.見下圖.

石英晶體振蕩器具有較高的頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度特性,作為頻率源和脈沖信號(hào)源提供頻率基準(zhǔn)是目前其它振蕩器無法替代的,晶振在電路的使用過程中的振動(dòng)已經(jīng)成為影響頻率穩(wěn)定性的重要因素之一,晶振頻率變化較復(fù)雜以GPS秒脈沖作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),頻率隨時(shí)間變化的測(cè)量系統(tǒng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行一元回歸統(tǒng)計(jì)處理.

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