石英晶振工作原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)解析
石英晶振就是用石英材料做成的石英晶體諧振器,俗稱晶振。是利用石英晶體的壓電效應(yīng),用來產(chǎn)生高精度振蕩頻率的一種電子元件,屬于被動(dòng)元件。該元件主要由外殼、晶片、導(dǎo)電膠、支架、電極板、引線、IC(僅晶體振蕩器有)等。具有穩(wěn)定,抗干擾性能良好的特性, 廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。
石英晶體是什么
石英晶體俗稱水晶,是一種化學(xué)成分為二氧化硅的六角錐形結(jié)晶體,比較堅(jiān)硬,具有彈性常數(shù)、介電常數(shù)、壓電常數(shù)、熱膨脹系數(shù);工業(yè)中使用的大部分石英晶體都是合成的,通過水熱法在高壓釜中生產(chǎn)大而無瑕疵的未加工晶體。
石英晶振工作原理
石英晶振具有壓電效應(yīng),即在晶片兩極外加電壓后晶體會(huì)產(chǎn)生變形,反過來如外力使晶片變形,則兩極上金屬片又會(huì)產(chǎn)生電壓。
如果給晶片加上適當(dāng)?shù)慕蛔冸妷?晶片就會(huì)產(chǎn)生諧振(諧振頻率與石英斜面傾角及厚薄等有關(guān))。石英晶振利用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體,在共振的狀態(tài)下工作可以提供穩(wěn)定、精確的單頻振蕩。在通常工作條件下,普通的石英晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十。利用該特性,石英晶振可以提供較穩(wěn)定的脈沖,廣泛應(yīng)用于微芯片的時(shí)鐘電路里。
石英晶振結(jié)構(gòu)
石英晶振是由水晶經(jīng)過切割、加工,得到石英晶片,再配上陶瓷基座、外殼、支架、導(dǎo)電膠、引線、引腳、電極板、IC(僅晶體振蕩器有)等。
石英晶片:晶片是從一塊晶體上按一定的方位角切下的薄片,可以是圓形或正方形,矩形等。
陶瓷基座:表面是黑,基座上覆上一定與陶瓷緊密接合的金屬層,也稱之為陶瓷金屬化。
外殼:材料有金屬、玻璃、膠木、塑料等,外形有圓柱形、管形、長(zhǎng)方形、正方形等。
支架:支架分為焊線式和夾緊式兩種,通常中、低頻晶振采用焊線式晶片支架,而高頻晶振采用夾緊式晶片支架。
導(dǎo)電膠:是一種固化或干燥后具有一定導(dǎo)電性能的膠黏劑,通常以基體樹脂和導(dǎo)電填料即導(dǎo)電粒子為主要組成成分。
引線:每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳。
引腳:里面是銅,外面過錫,也有高檔產(chǎn)品鍍銀的。
電極板:石英晶振有兩個(gè)電極板,目前市場(chǎng)上提供三種標(biāo)準(zhǔn)電極材料:金、銀和合金。
IC:將大量的微型元器件,諸如晶體管、電阻、電容等等集合在一起形成的電路,其中還帶有芯片;僅晶體振蕩器有。
石英晶振主要應(yīng)用領(lǐng)域
新能源汽車電子、智能機(jī)器人、藍(lán)牙、移動(dòng)終端、物聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)、醫(yī)療電子、汽車電子、航天、北斗、軍工、醫(yī)療、直放站(基站)射頻、RFID、通信設(shè)備等。