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水晶発振器の周波数を決定するものは何ですか?

Jan 21, 2022

水晶が周波数成分であることを私たちは知っているだけであり、水晶にはサブ周波数水晶があり、倍音水晶の人はほとんどいないかもしれません。 では、基本周波数水晶とは何ですか、倍音水晶とは何ですか、そして回路での2つの使用の違いは何ですか?

水晶の振動は、ばねのようなもので、水晶の振動数と水晶の面積、厚さ、切断方向などです。

長くなるほど、揺れが遅くなり、厚くなり、柔らかくなるほど、揺れが遅くなります。

ただし、短すぎる、薄すぎる、硬すぎると振れません。

水晶発振器は機械的振動であり、機械的振動の特性(形状、形状、質量など)が振動の周波数を決定します。

水晶発振器は通常、水晶またはセラミック材料に内部ウェーハの組み合わせを加えたものでできており、水晶発振器の周波数はウェーハの衝撃の厚さに依存します。 まず、製造工程において、ウェーハのサイズと厚さは水晶発振器の周波数と密接に関係しています。 たとえば、40MHzの水晶振動子には41.75ミクロンのウェーハの厚さが必要ですが、これはかなり達成可能ですが、100MHzの水晶振動子には16.7ミクロンのウェーハの厚さが必要です。

厚みはありますが、ロスが大きく、完成品を作った後、ゆっくりと落とすとウェーハが壊れてしまいます。 したがって、高周波結晶を実現するには、3倍の倍音、5倍の倍音、7倍の倍音の技術を使用する必要があります。 たとえば、基本周波数が20MHzの水晶の場合、5倍音後に100MHzの水晶を得ることができます。 一般的に、経験上、40MHz未満は基本周波数の水晶であり、40MHzを超えると倍音水晶です。

したがって、なぜ多くのアクティブクリスタル周波数が基本的に高周波と見なされるのかが理解しやすく、コストが比較的高く、内部チップに加えてアクティブクリスタルのコストが薄くなり、それ自体に発振部品が追加されます。

では、基本周波数水晶と倍音水晶の使用の違いは何ですか? 2つの使用法には間違いなく違いがあります。たとえば、ベース周波数水晶は、適切な容量にアクセスするだけで機能します。接地コンデンサのペアの両側にあるMCU水晶では理由があります。 一方、倍音結晶では、倍音周波数を振動させるためにインダクタとコンデンサを一緒に使用する必要があります。そうしないと、基本周波数しか振動できません。

オーバートーン水晶の紹介:水晶は水晶ウエハーでできており、水晶ウエハーのサイズや厚さに応じて周波数が異なるので、一般的に水晶振動子の周波数が高いほど水晶ウエハーは薄くなります。必要です。 たとえば、40MHzの水晶振動子には41.75ミクロンのウェーハの厚さが必要ですが、これはかなり達成可能ですが、100MHzの水晶振動子には16.7ミクロンのウェーハの厚さが必要です。 厚さは達成可能ですが、損失が非常に大きく、完成品を作るときにわずかに落下するとウェーハが破損します。 したがって、高周波結晶を実現するには、3倍の倍音、5倍の倍音、7倍の倍音の技術を使用する必要があります。

たとえば、基本周波数が20MHzの水晶の場合、5倍音後に100MHzの水晶を得ることができます。 一般的に、経験上、40MHz未満は基本周波数の水晶であり、40MHzを超えると倍音水晶です。

2つの使用法にも一定の違いがあります。たとえば、基本周波数の水晶は適切な静電容量にアクセスするだけで機能しますが、倍音の水晶は倍音周波数を振動させるためにインダクタンスと静電容量が連携する必要があります。基本周波数のみを振動させることができます。

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