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    高低溫下晶振不起振原因分析

    針對高低溫下晶振不起振原因分析如下:

    石英晶體的溫漂特性

    晶振溫漂:晶振頻率隨著外界溫度變化而隨之變化的現象就是溫漂。

    晶振為何會出現溫漂現象?石英晶體的成分為二氧化硅,具有”壓電效應”和極高的品質因數(Q值),因此被應用于各種振蕩電路,晶諾威科技生產的晶振頻率穩定度可以達到調整頻差:±10ppm(25℃)及±15ppm(工作溫度:-40℃~+85℃)。

    石英晶體的溫度曲線

    高低溫下晶振不起振原因分析

    晶振的頻率精度受到石英晶體自身所固有的兩個特性影響:頻率牽引量(TS)和溫漂。頻率牽引量是描述石英晶體頻率精度隨著負載電容變化而變化的物理量,單位為PPM/PF。溫漂是描述晶體頻率精度隨著溫度的變化而變化的物理量,為石英晶體所固有的特性,其頻率溫度曲線與石英晶片的切型和切角有關。

    目前主流切型為AT切,已經最大程度消減了溫漂影響。AT切晶振頻率溫度曲線為三次曲線,呈躺著的”S”型曲線,隨著溫度的變化,溫漂呈”S”型軌跡變化,大致在-10℃和+60℃時,有兩個”拐點”,即溫漂又會反方向拐回來。

    設備產品工作環境對晶振的需求存在差異:

    常規工作溫度范圍(單位:℃) :-20-~+70

    工業級寬溫工作范圍(單位:℃): -40~+85

    如果所選晶振工作范圍無法達到實際要求,就有可能造成高低溫下晶振停振,即無頻率信號輸出,導致芯片無法鋪捉到時鐘信號。

    石英晶片的切割工藝對晶振溫漂的影響

    如上文所述:溫漂是為石英晶體所固有的特性,其頻率溫度曲線與石英晶片的切型和切角有關。目前主流切型為AT切,已經最大程度消減了溫漂影響。晶諾威科技在石英晶片切割工藝上的研發已經實現工業級標準,為晶振在溫度為-40~+85的較寬范圍的實際應用中,頻率精度及穩定性方面提供了有力保障,可以達到±15ppm~±20ppm。而軍工級溫度范圍-55℃到105℃~125℃,晶振溫度頻差為±30到±50ppm。

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