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818石英晶振三次/五次泛音和基頻的原理

來(lái)源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2018-01-11 17:45:58【大中小】

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石英晶振的的切割方式一般有AT切和BT切兩種，而AT切割的基頻振動(dòng)模式又有三次泛音和五次泛音，晶振的封裝尺寸也會(huì)有影響，通常像2016晶振，2520晶振，3225晶振和5032晶振封裝等比較小型的，很少會(huì)用到五次泛音。貼片晶振上到40M以上的，三次泛音會(huì)比較少。舉個(gè)例子：我司金洛鑫電子某款石英晶體諧振器48MHz三次泛音的厚度約為0.104mm（與16MHz基本波的厚度相同），48MHz基本波產(chǎn)品的厚度約為0.034mm。在設(shè)計(jì)芯片厚度時(shí)，AT切的無(wú)源晶振的厚度與頻率，及振蕩模式有關(guān)，而與芯片的尺寸大小無(wú)關(guān)。做成成品后的AT切基頻產(chǎn)品，AT切3泛音產(chǎn)品與BT切產(chǎn)品可以通過(guò)觀察其C0/C1值，TS值，電阻值及TC特性來(lái)區(qū)分。當(dāng)發(fā)現(xiàn)石英諧振器與電路組裝后，頻率不在要求的數(shù)值上，造成電路不能正常工作。

原因分析：這種情況大多數(shù)都與石英水晶振動(dòng)子的寄生振動(dòng)有關(guān)，有時(shí)也會(huì)和電路設(shè)計(jì)不合理有關(guān)。前面提到，石英晶體諧振器會(huì)有多個(gè)寄生響應(yīng)，對(duì)厚度切變晶體來(lái)說(shuō)頻率在20MHZ以上，尤其是泛音晶體易產(chǎn)生寄生響應(yīng)。泛音晶體的基頻諧振電阻有時(shí)會(huì)與三次泛音的諧振電阻相差較小，在不加濾波電路時(shí)有可能在基頻頻率上振蕩，因此可能時(shí)應(yīng)在電路設(shè)計(jì)加上選頻回路避免該情況發(fā)生。

還有一種原因是泛音貼片晶振的基頻波的3倍頻（3次諧波）與3次泛音的頻率靠得很近，選頻電路難于將其濾除，造成跳頻現(xiàn)象。如果可能有這種情況發(fā)生，在與金洛鑫電子訂貨時(shí)，應(yīng)提出基頻3倍頻與3次泛音頻率的間隔要求，一般在150ppm-250ppm間。也可在設(shè)計(jì)電路時(shí)適當(dāng)減小電路增益，減低3次諧波的成分。
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