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石英晶体与频率控制元器件
2015-10-16 09:31:00   来源:    点击:

     石英是由矽原子和氧原子组合而成的二氧化矽(SiliconDioxide,Sio2),以32点群的六方晶系形成的单结晶结构,单结晶的石英晶体结构具有压电效应特性,当施加压力在晶体某些方向时,垂直施力的方向就会产生压电电位,相当的当以一个电场施加在石英晶体某些轴向时,在另一些方向就会产生形变或振动现象。掌握单结晶石英材料的这种压电效应,利用其发生共振频率的特性,发挥其精确程度作为各类型频率信号的参考基准,就是水晶振荡器的设计与应用,因为石英晶体具有很高的材料Q值,所以大部分的频率控制元件,如共振子及振荡器都以石英材料为基础。以石英为基础的频率控制元件可以依其压电震动的属性,可以分为体波振动元件及表面声波振动元件,体波振动元件如石英晶体共振子、石英晶体滤波器及石英晶体振荡器,表面波振动元件如面波滤波器及表面波共振子。当石英晶体以特定的切割方式,以机械加工方式予以表面研磨,完成特定的外形尺寸就是通称的石英晶片,将这个石英晶片放置在真空环境中,于表面镀上电极后,再以导电材料固定在金属或陶瓷基座上,并加以封装,就成为一般所谓的石英晶体共振子。利用石英共振子在共振时的低阻抗特性及波的重叠特性,用领近的双电级,可以做出石英体波滤波器。将石英振荡子加上不同但的电子振荡路线,可以做成不同特性的石英振荡器。例如:石英时脉振荡器、压电控制石英晶体振荡器、温度补偿石英晶体振荡器、恒温槽控制石英振荡器等。相对于体波谐振的表面声波的谐振,将石英晶体表面镀以叉状电极方式所产生的表面振荡波,可以制造出短波长谐振的表面波共振子或表面声波滤波器。  

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