智能產(chǎn)品不斷向著小型,高端發(fā)展,使用Wi-Fi等無線通信應(yīng)用需求®和藍牙®有提高,需要小尺寸高精密石英貼片晶振.各大晶振廠商都在努力研發(fā)創(chuàng)造,村田制作所在2017年1月推出了超小尺寸的高精度晶體單元(XRCED系列:1.2x1.0x0.33mm),在當(dāng)時6月份又推出了新系列,薄型XRCTD系列(1.2x1.0x0.30mm).

   村田制作所推出世界上最小的低剖面晶體單元(1.2x1.0x0.30mm),具有高精度性能.該產(chǎn)品的MP從2017年6月開始.村田XRCTD37M400FXQ50R0世界最小的低刨面晶體下面由億金電子進口晶振代理商為大家講解.

所謂振蕩余量它是振蕩停止的余量,也是振蕩電路中最重要的項目.該余量由基于晶振電阻的比率表示,并且示出了放大能力振蕩電路如何具有.

如果振蕩裕度為1或更大,理論上振蕩電路可以工作.然而,如果振蕩裕度接近1,則可能由于過長的振蕩啟動時間等而在模塊上發(fā)生操作故障.這些問題將能夠通過更大的振蕩余量來解決.

振蕩余量計算

振蕩余量能夠如下計算：振蕩余量[次數(shù)] =|-R|/ R1spec,|-R |：負電阻,R1spec：規(guī)格中規(guī)定的晶體單元的等效串聯(lián)電阻的最大值.

可以測量實際振蕩電路上的負電阻.最好保持5倍或更多的振蕩余量.

  晶體單元由高穩(wěn)定性壓電石英晶體制成,起到機械諧振器的作用.晶體單元可以產(chǎn)生時鐘信號,這對IC和LSI的運行至關(guān)重要,可實現(xiàn)高穩(wěn)定性,無需調(diào)整的性能和小型化.

  村田擁有世界領(lǐng)先的生產(chǎn)技術(shù),在生產(chǎn)電子元器件方面具有領(lǐng)導(dǎo)地位.一直以來村田所生產(chǎn)的陶瓷晶體,陶瓷諧振器都是工廠企業(yè)所指定的品牌,隨著市場發(fā)展需求,石英貼片晶振變得無處不在,用于各行各業(yè),村田看準時機研發(fā)生產(chǎn)石英晶振晶體,憑借自身豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗以及專業(yè)知識,取得可觀成績,獲得廣大用戶認可. 以下是MuRata Crystal生產(chǎn)晶振晶體單元的工廠,包括所在地區(qū).

導(dǎo)致晶振頻率差異的原因以及預(yù)防措施

如果石英貼片晶振實際振蕩頻率從標稱頻率偏移,則將考慮以下原因：

1.晶體單元的實際驅(qū)動電平超過其指定的最大值.

2.實際負載電容與規(guī)范中的指定值不同

3.振蕩不正常

3-1、晶體單元的實際驅(qū)動電平超過其指定的最大值.

重要的是晶體單元的實際驅(qū)動電平在驅(qū)動電平規(guī)范內(nèi).過高的驅(qū)動電平可能導(dǎo)致更高的振蕩頻率或更大的R1.如果要將驅(qū)動器級別調(diào)低,可以采取以下措施.具體操作可參閱”是什么原因?qū)е碌氖⒕w振蕩頻率隨溫度漂移不正常?”

  日本愛普生晶振品牌自成立以來一直緊跟時代發(fā)展從未讓人失望,從32.768K音叉晶體到如今高精密差分晶體振蕩器,可編程晶振,愛普生已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)爭相相仿的一個榜樣.這次愛普生集團又給我們帶來新的產(chǎn)品,FA1210AN超薄小MHZ晶體單元,世界級小型SMD晶振.

  愛普生晶振最新推出FA1210AN超薄小MHZ晶體單元尺寸僅有1.2x1.0x0.3mm大小,超薄的厚度.標稱頻率32.000MHz和37.400MHz,諧波次數(shù)<:基頻,符合消費級以及工業(yè)級要求,溫度可達-40℃~+85℃范圍,儲存溫度高達-40℃~+125℃.

ECS Crystal成立至今已是國際有名的晶體頻率元件制造商,所生產(chǎn)的石英晶體,SMD晶振,石英晶體振蕩器具有高穩(wěn)定性,低功耗等特點.ECS振蕩器產(chǎn)品系列包括時鐘振蕩器,TCXO,VCXO,VCTCXO和VCXO.下面億金電子ECS晶振代理商介紹有關(guān)ECS振蕩器電路設(shè)計考慮因素的信息.

晶體控制振蕩器可以被認為包括放大器和反饋網(wǎng)絡(luò),其選擇放大器輸出的一部分并將其返回到放大器輸入.您可以在下面查看此類電路的示例.

（A）環(huán)路功率增益必須等于同步.

（B）環(huán)路相移必須等于0,2Pi,4Pi等弧度

反饋到放大器輸入端的功率必須足以提供振蕩器輸出,放大器輸入和克服電路損耗.

振蕩器工作的確切頻率取決于振蕩器電路內(nèi)的環(huán)路相位角度偏移.相位角的任何凈修改都將導(dǎo)致輸出頻率的變化.作為振蕩器提供基本上與變量無關(guān)的頻率的通常目標,必須采用一些減少凈相改變的方法.可以想象,最小化和最大限度地減少凈相移的最常見方法是在反饋回路中使用石英晶體單元.

石英晶體的阻抗變化如此劇烈,隨著施加頻率的變化,所有其他電路元件可被認為是基本上連續(xù)的電抗.因此,當(dāng)在振蕩器的反饋回路中使用石英晶體單元時,晶體單元的頻率將自我調(diào)節(jié),使得晶體單元呈現(xiàn)滿足環(huán)路相位必要性的電抗.以下顯示石英晶體單元的電抗與頻率的表示.

不管是產(chǎn)品選型,還是電路設(shè)計,對于工程而言總會遇到大大小小的問題,那么如何更好的設(shè)計PCB呢？這樣設(shè)計PCB印刷電路板減少問題,在設(shè)計印刷電路板時,應(yīng)考慮通過防止來抑制EMI水平負阻力下降.

1.PCB上的圖案長度

為了防止布線的電感和雜散電容導(dǎo)致電氣特性的劣化,建議以最短的接線長度連接IC和電容器的石英晶體單元.這種模式長度應(yīng)大約在2厘米以內(nèi),但長度越短,EMI輻射越小放置IC和晶體單元等元件不會成為問題.由于EMI主要來自于在逆變器的OUT側(cè),該部分的圖形長度應(yīng)該是晶體振蕩電路中最短的.而且,插件晶振不是優(yōu)選的,因為它們成為EMI的來源.

2.晶體振蕩電路以外的圖案的影響

在設(shè)計多層PCB的情況下,重要的是不設(shè)計場地或其他信號模式在圖中圓圈部分的振蕩電路下,以防止負電阻減小,并獲得石英晶體振蕩器穩(wěn)定的啟動特性.特別是,如果其他信號線位于靠近IN側(cè)的位置振蕩電路,振蕩波形將被調(diào)制引起噪聲,并在OUT側(cè)放大成為EMI的原因.由于晶體振蕩電路可能會停止啟動,如果IN端子的電壓和OUT端子在其他信號線的影響下變得相等,強烈建議不要設(shè)計它.還應(yīng)該避免在振蕩電路附近的層上放置場地,因為它會減少負面阻力很大.

石英晶體是構(gòu)成微控制器等IC的參考時鐘的重要組成部分之一.它們廣泛用于不同的產(chǎn)品,從諸如蜂窩電話和智能電話的移動通信終端設(shè)備到汽車和家用電器.對石英貼片晶振的小型化存在強烈需求,特別是對于移動通信終端設(shè)備.設(shè)計這些部件的挑戰(zhàn)之一是在保持產(chǎn)品特性的同時實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化.在本文中,我們將介紹如何使用采用有限元方法（FEM）的仿真技術(shù)有效地進行設(shè)計工作.

1.AT切割石英晶體和振蕩器電路

AT切割石英晶體是由合成晶體制成的器件,并使用晶體的壓電特性(厚度剪切振動).圖1顯示了村田制作所產(chǎn)品的典型結(jié)構(gòu).圖2顯示了其等效電路.該器件是構(gòu)成電子振蕩器電路的重要部件之一,該電子振蕩器電路用作參考時鐘,例如,微控制器的操作所需的參考時鐘.圖3給出了振蕩器電路的典型配置.振蕩器電路通過放大通過石英晶振的電信號產(chǎn)生時鐘信號.如圖4所示,石英晶體的電阻隨頻率變化.石英晶體的電阻在晶體坯料的主振動頻率處取最小值.ESR.振蕩器電路在晶體坯料的主振動頻率附近振蕩,產(chǎn)生時鐘信號.

   NDK在日本晶體行業(yè)中占有重要地位,不僅提供大量優(yōu)異的石英晶體諧振器,同時推出并且制造了多種符合市場需的有源晶振,差分晶體振蕩器,如NP3225SB晶振,NP5032SB差分晶體振蕩器.NDK差分晶振輸出優(yōu)勢:對有線數(shù)據(jù)通信有更好的抗噪聲干擾力.提供晶體振蕩器的低振幅給客戶的回路.(雙振幅在客戶的回路上是可用的）

   切削方向,振動模式和頻率范圍之間的關(guān)系

    石英晶體振蕩器的等效電路
   晶體單元可以由電感,電容和電阻的串聯(lián)電路表示,以及電氣等效電路,其中電容與其并聯(lián)連接,如下圖所示,靠近其主諧振頻率.
   這里,C0是在端子之間添加雜散電容的電極之間的電容,并且通常被稱為并聯(lián)電容.
   L1和C1是作為機電振動系統(tǒng)的石英晶體振蕩器的等效常數(shù),并且由切割類型,切割角度,石英片的外部尺寸,電極結(jié)構(gòu)等確定,它可以制造.
   R1表示振動損失,這取決于諸如換能器處理方法,存儲方法和幾何形狀的條件.
   L1稱為等效串聯(lián)電感,C1稱為等效串聯(lián)電容,R1稱為等效串聯(lián)電阻.

NAKAGAWA ELECTRONICS LIMITED（NKG）成立于1984年,注冊于'85,是一家總部設(shè)在香港的私營公司.該公司最初是石英晶體單元和陶瓷基產(chǎn)品的交易商,如陶瓷諧振器和濾波器.在接下來的幾年中,更多的頻率控制產(chǎn)品被添加到產(chǎn)品組合中,以提供更廣泛的產(chǎn)品系列.所有類型的基于石英晶體的時鐘振蕩器和VCXO,以及高端產(chǎn)品,如TCXO晶振和SAW濾波器型產(chǎn)品,都被提供給越來越多的客戶.

隨著業(yè)務(wù)的強勁增長,NKG晶振于1989年收購了位于中國周山島的現(xiàn)有工廠,鼓勵他參與石英晶體,插件晶振產(chǎn)品的生產(chǎn).該工廠生產(chǎn)幾種傳統(tǒng)封裝的金屬罐石英晶體單元,稱為HC-49/U,HC-49/S和UM型.

憑借自身的產(chǎn)品來源,香港NKG晶體可以迅速獲得更多的市場份額,并成為著名的石英晶體單位制造商.在接下來的幾年里,NKG晶振成為幾家全球運營客戶的“首選供應(yīng)商”,特別是在計算機外圍設(shè)備行業(yè).這種認識導(dǎo)致了制造工廠進入更現(xiàn)代化的環(huán)境.

2004年,NKG CRYSTAL制造的金屬晶體被搬遷到位于上海以西約100公里的江蘇省蘇州市新建的“新加坡工業(yè)園”（SIP）.

蘇州的創(chuàng)業(yè)公司是通過租用工廠空間而購買土地而購買新的自有工廠.2006年,生產(chǎn)線可以搬進新公司,由三個10k潔凈室組成,用于石英晶振和振蕩器組裝.新的10,000平方米設(shè)施中更大的空間使其能夠投資陶瓷封裝SMD石英晶體和振蕩器的新設(shè)備.

有了這個,香港NKG晶體公司可以開發(fā)自己的振蕩器,并很快專注于高頻時鐘和具有各種輸出波形類型的VCXO,如LVPECL,LVDS和HCSL.隨著對TCXO和VCTCXO等更復(fù)雜產(chǎn)品的需求不斷增加,NKG開始與其他企業(yè)合作開發(fā)和制造,這遵循了行業(yè)的共同趨勢.

憑借廣泛的石英晶體,貼片晶振,TCXO,VCXO,OCXO,SPXO晶振,晶體振蕩器等頻率控制產(chǎn)品,香港NKG晶振公司如今已成為行業(yè)中一家經(jīng)過良好重組的公司.

NAKAGAWA ELECTRONICS LIMITED（香港NKG CRYSTAL）開始在周山島制造并搬到蘇州/江蘇省.在過去的五年中,不斷增長的需求和對更具成本效益的生產(chǎn)線的需求導(dǎo)致了將生產(chǎn)分成兩個獨立的制造場所的決定.傳統(tǒng)的金屬線保存在蘇州,而所有陶瓷包裝生產(chǎn)都轉(zhuǎn)移到南京,以便我們今天在這兩個地方進行制造.

NKG晶振致力于為客戶提供最佳服務(wù),以滿足并超越客戶的期望.我們通過不斷改進現(xiàn)有晶振產(chǎn)品和升級我們的系統(tǒng)和文檔來實現(xiàn)這一目標.作為變頻控制產(chǎn)品的制造商和供應(yīng)商,我們不認為我們是銷售部門,而是為我們的客戶提供卓越的技術(shù)服務(wù).

質(zhì)量保證

香港NKG晶體致力于提供高質(zhì)量的石英貼片晶振,水晶振蕩子,壓電晶體產(chǎn)品,并保持質(zhì)量和管理體系,以確?？梢员ＷC的運營.不僅對我們的客戶,而且對我們自己的員工和社區(qū),我們正在協(xié)調(diào)我們所有的活動,具有最高的法律和道德標準的社會責(zé)任感.我們的公司運營已經(jīng)制定并正在通過參考相關(guān)的公司治理準則和國際標準（包括EICC行為準則）進行審核和更新.

符合RoHS標準

香港NKG晶體公司致力于自2004年以來提供符合RoHS標準的產(chǎn)品.除了我們對重金屬的內(nèi)部XRF測試外,我們還在第三方進行定期測試,并與我們的材料供應(yīng)商密切合作,以確保所有石英晶體振蕩器,SMD晶振,石英晶振產(chǎn)品完全符合EURPPEAN理事會.

我們所有晶振,SAW濾波器,陶瓷諧振器產(chǎn)品均符合“指令2011/65/EU”及其修訂.我們的大多數(shù)產(chǎn)品完全符合要求（也稱為6/6兼容）,被認為是無鉛產(chǎn)品.極少數(shù)項目屬于RoHS豁免,無法避免使用LEAD（Pb）.

香港NKG CRYSAL的所有石英貼片晶振,有源晶振,陶瓷諧振器,濾波器,SPXO晶振,TCXO振蕩器均符合新頒布的RoHS指令要求,符合“指令2015/863”,并且不含任何列出的四種鄰苯二甲酸鹽.這種合規(guī)性也可稱為RoHS10兼容.

通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的世界中,核心網(wǎng)、城域網(wǎng)、移動回傳網(wǎng)、接入網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)（LAN/SAN）從上至下呈樹狀分布.每種網(wǎng)絡(luò)均設(shè)定了各自通信所需的獨自規(guī)格.而且,伴隨近年高速通信終端及影像傳輸?shù)绕占?/span>,骨干網(wǎng)中流過的通信量有增無減,通信的高速、大容量化進展迅速,通信基礎(chǔ)設(shè)備亦不斷擴充.進行如上所示的高速數(shù)據(jù)通信的通信協(xié)議需要具備傳輸線路、系統(tǒng)以及誤碼率等性能.

誤碼率（以下簡稱為“BER”）是指進行收發(fā)信之際,收信方接收數(shù)據(jù)中的誤碼數(shù)除以發(fā)出的數(shù)據(jù)總字節(jié)數(shù)得出的錯誤率.尤其對于BER,信號所具有的噪音和抖動是非常重要的參數(shù),對信號品質(zhì)的影響極大.本次,我們將說明基準信號源所需差分振蕩器的關(guān)鍵規(guī)格與愛普生差分晶振介紹,基于通信設(shè)備所需的信號品質(zhì)而要求差分晶振,差分晶體振蕩器具備的關(guān)鍵規(guī)格,并介紹市場中銷售的振蕩器結(jié)構(gòu)及特征,以及適于通信設(shè)備的愛普生差分晶振型號.

【高速通信系統(tǒng)的構(gòu)成】

首先,用圖1表示兩只收發(fā)模塊之間通過PCI、SATA或10GbE等各種通信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的常用通信系統(tǒng)傳輸線路.在這樣的系統(tǒng)中,使用石英晶體振蕩器生成基準信號.通常,基準信號用低于數(shù)據(jù)傳輸率的頻率起振.所以,為了以基準信號生成串聯(lián)數(shù)據(jù),發(fā)送方使用收發(fā)模塊中的鎖相環(huán)電路（PLL,PhaseLockedLoop）把基準信號頻率倍增到需要的頻率后發(fā)送.與此相對,接收方使用收到的數(shù)據(jù)流中內(nèi)含鎖相環(huán)電路的時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（ClockDataRecovery）復(fù)原基準信號,并用復(fù)原后的基準信號復(fù)原數(shù)據(jù).在部分高端系統(tǒng)中,也采用根據(jù)接收方所持有的基準信號復(fù)原數(shù)據(jù)的方式.如上所示,在收發(fā)信的過程中隨時進行著信號的轉(zhuǎn)換與復(fù)原.在日益高速的通信中,接收方必須正確判斷接收的數(shù)據(jù)是0還是1.因此,如何抑制信號自身的抖動和噪音提高信號品質(zhì)、如何設(shè)計最佳的傳輸線路專用集成電路是非常重要的課題.

通信系統(tǒng)傳輸線路的構(gòu)成

【信號品質(zhì)評估手法】

評估通信系統(tǒng)中信號本身的品質(zhì)時,經(jīng)常使用眼圖.眼圖是使用示波器等測試儀器收集大量高速數(shù)字信號波形后重合而成的圖形,由于波形重合后呈“眼”狀而得名.假設(shè)傳輸線路的通信協(xié)議為10GbE,該系統(tǒng)中傳輸10Gbps的信號所用時間（長度）為各字節(jié)100微微秒.評估信號品質(zhì)時,將每隔100微微秒重復(fù)出現(xiàn)的信號相重合后制成眼圖.假設(shè)基準信號很純正且傳輸線路的專用集成電路設(shè)計良好,則可以獲得如圖2左所示的幾乎完全重合的波形.與其相反,如果基準信號中噪音和抖動較多、或因?qū)Ｓ眉呻娐返脑O(shè)計而產(chǎn)生傳輸線路的頻帶不足等損失,信號波形則會變得不穩(wěn)定,重合后的波形呈現(xiàn)圖2右所示的眼睛逐漸閉攏的情況.

判斷信號數(shù)據(jù)是0還是1時,重要的是開眼部的長寬足夠大.

開眼部因噪音和抖動而縮小,將導(dǎo)致接收方無法準確判斷信號數(shù)據(jù),BER變高.現(xiàn)在幾乎所有通信系統(tǒng)均要求BER至少應(yīng)達到1×10-12.這意味著每傳輸1012字節(jié)的數(shù)據(jù)時允許出現(xiàn)1個字節(jié)的錯誤.綜上所述,從眼圖中可以獲得噪音、抖動或頻帶不足等有關(guān)信號品質(zhì)的各種信息.

用眼圖表示的信號品質(zhì)

【構(gòu)成抖動的要素】

圖3表示通信系統(tǒng)中抖動的構(gòu)成要素.總體抖動TJ（TotalJitter）用確定性抖動DJ（DeterministicJitter）與隨機抖動RJ（RandomJitter）之和來表示.確定性抖動表示因電路設(shè)計、電磁感應(yīng)或外界因素而產(chǎn)生的抖動.確定性抖動的特征是差分晶振,差分振蕩器頻率擴散保持一定,且與時間變化無關(guān).作為基準信號源的差分石英晶振,差分晶體振蕩器性能中影響確定性抖動的是失真和分諧波.

隨機抖動名副其實表示無法預(yù)測的抖動成份.它受元器件自身的特性、熱噪音等因素的影響而自然產(chǎn)生.隨機抖動的特征是隨時間而擴散.作為基準信號源的差分晶振性能中,影響隨機抖動的正是基準信號源的抖動.其它系統(tǒng)中的因素也被歸類為產(chǎn)生抖動的要因,例如插件的電源噪音與串?dāng)_、因電纜設(shè)計等影響而引起的頻帶不足是產(chǎn)生確定性抖動的要因,而專用集成電路的噪音等則是產(chǎn)生隨時抖動的要因.因此,系統(tǒng)設(shè)計人員需要通過改善專用集成電路的設(shè)計、變更基板布局以及變更部品等減小總體抖動.

抖動的構(gòu)成要素

【市場中銷售的振蕩器（基準信號源）的結(jié)構(gòu)與特征】

首先,讀者應(yīng)該已理解,要維持信號品質(zhì)就必須選擇噪音和抖動影響少的基準信號源,也就是我們說的晶振,而差分晶振就是最好的選擇.在此,我們將說明現(xiàn)在市場中銷售的有源晶振,石英晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)（類型）及其特征.

現(xiàn)在市場中銷售的石英晶體振蕩器大致可分為4種類型,其結(jié)構(gòu)如圖4所示.

振蕩器的結(jié)構(gòu)

第一種是最為常見的基波起振的差分石英晶振,晶體振蕩器.這種差分振蕩器的噪音、抖動及失真特性十分優(yōu)越,能提供高精度和高性能的所有特性.它的電路組成也相對簡單,所以能夠把耗電量控制在較小程度.

第二種是利用三次諧波的差分晶振晶體振蕩器.諧波起振的電路設(shè)計中所采用的方法是利用濾波電路減小基波的負電阻,以所需倍數(shù)（這里是三次）的頻率產(chǎn)生負電阻.這種方法可以獲得基波起振的情況下難以獲得的高頻輸出,并且可以保持較高的Q值,從而能夠獲得良好的低接近載波相位噪音性.然而由于電路設(shè)計（調(diào)整）較為復(fù)雜,這種方法也存在著耗電量增加,以及電容比增大而使頻率可變幅度變小的缺點.

第三種是利用鎖相環(huán)電路的差分晶體振蕩器.這種振蕩器把石英或硅諧振器作為基準信號源發(fā)出輸入信號,利用鎖相環(huán)電路生成輸入信號的同步信號,輸出必要的頻率.因此,這種方法的優(yōu)點在于利用鎖相環(huán)電路技術(shù)獲得任意頻率的便利性以及能夠提供高頻之處.但是,它的電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜致使耗電量增加,對噪音及抖動性能也帶來了不良影響.我們以前也曾經(jīng)介紹過,在使用硅諧振器的情況下,由于硅諧振單元所具有的溫度特性不佳,需要補償?shù)臏囟确秶蠖鵁o法進行模擬式的溫度補償,因此必須采用鎖相環(huán)電路技術(shù)進行溫度補償.所以,它在控制信號噪音和抖動的品質(zhì)指標方面十分不利.

最后是LC振蕩器.這種振蕩器與鎖相環(huán)電路一樣極為方便,施加功率后輸出較大的振幅,且本底噪音也較低.與此相反,由于材料本身所具有的Q值較低,所以頻率穩(wěn)定度和老化特征較差,低接近載波相位噪音性也存在著問題.

如上所示,市場中銷售的差分晶體振蕩器有著不同的結(jié)構(gòu),應(yīng)當(dāng)根據(jù)用途選擇適宜的石英貼片晶振,差分晶振產(chǎn)品.為了回應(yīng)這些需求,愛普生晶振向顧客提供已具備了作為基準信號源所需相位噪音特性、相位抖動和失真特性的差分石英晶振,差分晶體振蕩器產(chǎn)品,以此致力于維護顧客通信系統(tǒng)的信號品質(zhì).

【適用于通信系統(tǒng)的低相位抖動的愛普生差分晶振型號介紹】

愛普生將基波振蕩器（類型1）定為主力產(chǎn)品,已形成了具備高速通信系統(tǒng)所需抖動性能的不同的產(chǎn)品陣容.表1表示其中具有代表性的產(chǎn)品.我們原則使用石英晶體單元作為波源.頻率不到80MHz的振蕩器使用AT型石英晶體,80MHz以上則使用了采用反向臺形AT型石英晶體的高頻基波模式（HighFrequencyFundamental,HFF）技術(shù),提供SG系列振蕩器以及VG系列壓控晶體振蕩器.我們還提供使用表面聲波（SAW）技術(shù)并具有最佳抖動性能的EG、XG系列SAW振蕩器,以及EV系列壓控型SAW振蕩器（VCSO）.

而且,我們準備了CMOS、LV-PECL、LVDS、HCSL等各種輸出差分晶振,全部產(chǎn)品均保持了石英本身所具有的出色優(yōu)點,并擁有能夠充分滿足各種用途的顧客要求的信號品質(zhì)的石英貼片晶振,有源晶振,晶體振蕩器規(guī)格.

表1：愛普生振蕩器產(chǎn)品陣容與相位抖動實力數(shù)據(jù)

*1：相位抖動代表數(shù)字(Typ.)以條件欄中所示頻率的偏離頻率12kHz～20MHz的條件下,由愛普生晶振公司測試、計算得出.

今后,愛普生將擴充帶差分輸出的SG系列,并將增添應(yīng)對多種輸出的SAW振蕩器等新陣容,不斷提供擁有抖動及噪音的優(yōu)秀性能的產(chǎn)品,以滿足作為基準信號源的必備條件.關(guān)于產(chǎn)品的詳細規(guī)格,歡迎咨詢億金電子愛普生晶振代理商.

     村田制作所用于汽車應(yīng)用的晶體單元（XRCHA晶振系列，XRCGB晶振系列，XRCGE晶振系列）采用了世界上第一種獨特的封裝技術(shù)，這是現(xiàn)有石英貼片晶振所不具備的。這種包裝技術(shù)可提供卓越的質(zhì)量，批量生產(chǎn)力和性價比。

規(guī)格

 結(jié)構(gòu)體

小巧，高可靠性的包裝		永遠不要忽視阻礙振蕩的粒子		引入適用于AOI的端接設(shè)計
2.5x2.0mm/2016mm貼片晶振尺寸允許ECU縮小尺寸。與3.2x2.5mm尺寸相比，這些封裝尺寸允許最大60％的縮小尺寸。 該包裝具有機械和耐候性能，以及出色的抗沖擊和抗跌落沖擊性能。		村田制作所的原始粒子篩選技術(shù)可確保在生產(chǎn)過程中篩選出有缺陷的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品會導(dǎo)致石英晶體特性惡化。（專利技術(shù)No.4998620）		村田制作所采用角部電極終端，可提高焊料圓角的可視性，同時保持緊湊。 * AOI：自動光學(xué)檢測（板目視檢查）

用于汽車應(yīng)用的村田石英晶振型號列表

 *2）此村田晶振系列僅適用于信息娛樂。
*3）也可提供600μm的高驅(qū)動等級。
*XRCGB_F_C系列，XRCGE_F_A系列也可提供。
*約CERALOCK信息®汽車應(yīng)用

   說到村田生產(chǎn)的電子元件想必很多人會想到的都是村田貼片電容,村田陶瓷晶振.其實近幾年村田也開始了石英晶振的研發(fā)制造,并且獲得廣大用戶所認可,取得可觀成績.下面億金電子給大家介紹下村田制作所水晶單元的起源,以及村田石英晶振的優(yōu)點和各種應(yīng)用.

   村田制作所的水晶單元采用突破性且獨特的包裝技術(shù),在現(xiàn)有產(chǎn)品中無與倫比,提供卓越的品質(zhì),生產(chǎn)規(guī)模和性價比.

   村田制造所水晶單元的優(yōu)點

   村田制作所水晶單元的起源

   村田制作所已提供陶瓷諧振器（CERALOCK ®）市場的四十多年里,作為微型計算機和其他設(shè)備的參考時鐘使用.為了支持需要比陶瓷諧振器具有更高頻率精度的時鐘的設(shè)備,使用我們獨特的技術(shù),Murata和Tokyo Denpa共同開發(fā)了微型且高度可靠的石英晶振,貼片晶體單元.自2009年起,我們開始為消費者市場供應(yīng)產(chǎn)品,自2013年起開始為汽車市場供應(yīng)產(chǎn)品.

   市場業(yè)績-村田制作所的水晶單元在各種應(yīng)用中都很活躍由于對速度和容量的需求增加,與東京Denpa聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品已被更多產(chǎn)品所采用,因為HDD/SSD/USB和其他存儲設(shè)備開始使用小型晶體單元.后來,村田制作所的水晶單元開始被用于NFC,智能手機具有個人認證/電子貨幣支付功能.

   由于AV/PC/汽車設(shè)備和Wi-Fi通信設(shè)備對小型設(shè)備的需求不斷增長,以及配備BT/BLE通信功能的可穿戴設(shè)備和智能手機外圍設(shè)備的市場增長,小型貼片晶振,石英晶體設(shè)備的采用仍在增加連接到智能手機.

   客戶選擇村田制作所的水晶單元的原因-由陶瓷諧振器培育的高可靠性/低成本封裝的采用（CERALOCK ®）

   村田制作石英貼片晶振使用的封裝結(jié)構(gòu)與典型的水晶單元不同.雖然常規(guī)晶振晶體單元使用具有腔體結(jié)構(gòu)的陶瓷基板,但村田制作所的石英晶振單元使用的結(jié)構(gòu)將金屬帽與平面陶瓷基板結(jié)合在一起,該陶瓷基板具有多年可追溯的陶瓷諧振器.與傳統(tǒng)的石英晶體單元相比,使用高度通用的平面陶瓷基板和金屬蓋可以降低材料成本,實現(xiàn)穩(wěn)定的供應(yīng),并提高產(chǎn)量.

   村田制作所為客戶提供價值-村田晶振擁有先進的生產(chǎn)技術(shù),從水晶石生產(chǎn),設(shè)計,制造到我們自己的原始設(shè)備到全球銷售網(wǎng)絡(luò)的集成系統(tǒng).至今村田中國已擁有19個銷售據(jù)點、4個工廠以及4個研發(fā)設(shè)計基地,近距離為客戶提供及時有效的服務(wù)和技術(shù)支持.

   全球銷售系統(tǒng)

   村田石英晶振產(chǎn)品型號列表

系列	類型	尺寸（mm）	頻率	筆記
XRCTD  XRCED	MCR1210晶振	1.2×1.0×0.30  1.2×1.0×0.33	32至52MHz	金屬密封封裝，適用于小型消費設(shè)備的小型無線通信設(shè)備
XRCFD XRCMD	MCR1612晶振	1.6×1.2×0.35  1.6×1.2×0.33	24至48MHz
XRCGB	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	24至50MHz	用于消費者設(shè)備的無線通信設(shè)備的樹脂密封包裝
XRCPB	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.5	24至48MHz
XRCHA	HCR2520晶振	2.5×2.0×0.8	16至20MHz
XRCHA_F_A	HCR2520晶振	2.5×2.0×0.8	16至24MHz	用于汽車以太網(wǎng)/ FlexRay
XRCGE_F_A	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	20至23.99MHz	用于汽車MCU等
XRCGB_F_A	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	24至48MHz	用于汽車以太網(wǎng)/ FlexRay
XRCGB_F_C	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	27.6MHz	用于汽車舒適/安全信息娛樂
XRCGB_F_G	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	24至48MHz	用于汽車僅用于信息娛樂

   億金電子是國內(nèi)有名的晶振晶體供貨商,一直以來為用戶提供了大量優(yōu)秀的晶振產(chǎn)品,包括石英晶體諧振器,貼片晶振,石英晶體振蕩器,溫補晶振,聲表面濾波器等.為了更好的服務(wù)廣大用戶,億金電子不斷開拓創(chuàng)新,發(fā)展前進,憑借自身的努力與智慧獲得臺灣,日本,歐美進口晶振品牌代理權(quán)限,包括NDK晶振,KDS晶振,京瓷晶體,CTS有源晶振,IDT貼片晶振,TXC晶體,鴻星晶振,加高晶振等.億金電子免費為用戶提供晶振現(xiàn)樣以及晶振技術(shù)資料下載服務(wù).以下為最全最詳細的晶振晶體術(shù)語詞匯表

卡行

一字母S

一排

這條線

或線

Yah·ra line

字母數(shù)字字符

美國Abracon Crystal在晶體行業(yè)擁有一致好評,是國內(nèi)諸多大型企業(yè)所認可并且指定美國進口晶振品牌.主要生產(chǎn)銷售石英晶體,SMD晶振,石英晶體振蕩器,溫補晶振,晶體濾波器等壓電晶體元件.以下為億金電子所推薦Abracon晶振不同狀態(tài)下的處理方法,歡迎廣大用戶收藏使用.

一、電氣

1.Abracon石英晶體振蕩器采用CMOS技術(shù)ASIC芯片具有極高的ESD靈敏度.向振蕩器供電時單位,請務(wù)必在連接之前檢查極性終端.反轉(zhuǎn)極性連接可能導(dǎo)致設(shè)備電氣（死）或機械損壞（燃燒,顏色變化）.針1通常由封面上標有黑點標識.一定要申請Abracon有源晶振的電壓不超過最大規(guī)定值通常大7Vdc.formost CMOSIC.在評級下申請電壓可能導(dǎo)致tono（不穩(wěn)定）振蕩.大部分金屬電子元件,石英晶體振蕩器有內(nèi)置的旁路保護器,這是一個很好的做法,添加Vdd終端附近的外部旁路保護器0.01μF.該外部電容器用作過壓保護電壓和過電流保護裝置.

2.負載阻抗示波器阻抗應(yīng)大于1MΩ,探頭電容小于15pF.施加的載荷應(yīng)包括探針電容.所有引線長度應(yīng)盡可能短特別是地面痕跡.從晶體振蕩器輸出到負載的輸出走線（下一個IC）應(yīng)保持較短并避免平行或交叉布局另一個熱門信號追蹤.雜散電容和電感很重要影響石英晶振晶體單元的輸出阻抗,并應(yīng)最小化.

3.輸出頻率應(yīng)用a測量精密頻率計數(shù)器使用參考外部時基.制作在記錄最終結(jié)果之前,一定要穩(wěn)定還石英晶振,石英晶體振蕩器（預(yù)熱）頻率值,特別是高頻和高電流單位.

二、機械

1.振動和沖擊,不要施加或引起晶振突然的沖擊和振動超出其最大規(guī)格的單位.Severedrop或被硬物擊中可能會損壞設(shè)備的電氣和機械.如果在組裝或使用前掉落,請對設(shè)備進行測試.

2.安裝,石英晶振,SMD晶振在搬運和安裝過程中應(yīng)采取以下預(yù)防措施包括插件晶振和石英晶體振蕩器：

•請勿將引線強行擴散或彎曲到插座或PCB孔中.這個將避免在部件引線周圍開裂玻璃絕緣層.

•不要施加過多的焊接熱量-建議最大值溫度為380,使用手工烙鐵焊接晶振時進行最長持續(xù)時間3秒

•浸焊/波峰焊時,焊接條件為最高溫度為260℃,最大持續(xù)時間為10秒.建議將石英晶振晶體安裝在垂直位置.在安裝前彎曲引線時,必須有一個從殼體到殼體的最小距離為3mm彎曲以避免引線周圍的玻璃絕緣破裂組件.

•焊接晶振時,請勿將熱量施加到晶振殼體上接觸焊接熱量的元件會使元件惡化產(chǎn)品的性能.所有SMD晶振應(yīng)采用以下注意事項：使用設(shè)備上推薦的適當(dāng)回流條件規(guī)格.請確保不要超過建議的值回流曲線參數(shù)：峰值溫度,每個階段的最大持續(xù)時間,曝光次數(shù)/回流次數(shù),溫度變化率與時間等.

注意：這是一般指導(dǎo)原則.個別產(chǎn)品系列可能有不同的推薦焊接條件.請聯(lián)系億金電子技術(shù)部0755-27876565在有疑問時提供詳情資料.

3.清潔,建議用水等清洗方法流動使用水或噴射壓力水清洗以避免溶劑引起的物理損壞.一些溶劑,如那些含有氯,可能會導(dǎo)致某些金屬變色組件也包括在內(nèi).不要超過建議的最大值清潔時的溫度.由于存在損壞的風(fēng)險,應(yīng)避免超聲波清潔到水晶元素.

三、打包

雖然Abracon晶振內(nèi)置了防靜電保護電路ASIC,過大的靜電電平可能會損壞設(shè)備.Abracon晶振公司使用非導(dǎo)電包裝材料用于所有石英貼片晶振,晶體振蕩器.肯定會在處理設(shè)備之前先用ESD帶接地.

四、處理未使用的終端

一些Abracon石英晶振包括三態(tài)函數(shù).雖然有是一個內(nèi)部上拉電阻,以防止浮動,建議使用100kΩ的電阻將三態(tài)端子端接到Vdd系列.

五、存儲

請將所有Abracon石英晶振,貼片晶振存放在常溫常濕下.高濕度可能會導(dǎo)致設(shè)備老化.避免長時間存放期.如果長期存放,請在使用前進行視覺和電氣檢查.

什么是石英晶振晶體器件？

晶振是種控制頻率元件,在電路模塊中提供頻率脈沖信號源,在信號源傳輸?shù)倪^程中晶振在電路配合下發(fā)出指令,通過與其他元件配合使用.簡單點來說就是晶振的作用是給電路提供一定頻率的穩(wěn)定的震蕩（脈沖）信號,比如石英鐘,就是通過對脈沖記數(shù)來走時的.下面我們就來好好了解下石英晶體水晶元件的由來以及生產(chǎn)制程.

特性1：晶振的壓電現(xiàn)象·反壓電現(xiàn)象

晶振具有在施加壓力時產(chǎn)生電荷的性質(zhì),并且它被稱為壓電現(xiàn)象.相反,當(dāng)施加電壓時,它具有以恒定節(jié)律振蕩（變形）的特性,并且被稱為反向壓電現(xiàn)象.壓電現(xiàn)象是由居里兄弟于1880年發(fā)現(xiàn)的,并且在1881年,反壓電現(xiàn)象在數(shù)學(xué)上由李普曼領(lǐng)導(dǎo)并由居里兄弟證實.

性質(zhì)2：晶振的雙折射

它將入射在石英晶振上的光分成兩個線性偏振光,即普通和非常光,它們具有不同的振動方向.利用這種特性的光學(xué)低通濾波器消除了稱為莫爾條紋的光學(xué)偽信號,這導(dǎo)致數(shù)碼相機和監(jiān)視攝像機的圖像質(zhì)量下降,并實現(xiàn)高圖像質(zhì)量.

水晶小知識普及——石英是由硅（Si）和氧（O）組成的單晶（SiO2）.用于配件等的紫水晶,黃水晶,玫瑰石英等也是石英構(gòu)件.

	圖通過在紫水晶石英中含有鐵離子，吸收黃綠光似乎是紫色的。
	圖與黃水晶紫水晶一樣，它取決于石英中鐵離子的含量，但由于含鐵的電子排列不同，它吸收藍紫色光并呈現(xiàn)黃色。
	圖由于含有鈦離子，錳離子，鐵離子，玫瑰石英晶體呈淡粉紅色。
	圖它是含有金紅石石英二氧化鈦針狀晶體的晶體。

人造水晶對石英晶振晶體器件至關(guān)重要

過去,天然石英器件用于石英器件,但天然晶體具有許多雜質(zhì),例如尺寸和質(zhì)量的變化.人造石英是解決這些問題的原因.以下讓億金電子告訴你晶振的生產(chǎn)制程.

稱為高壓釜的大型壓力容器填充堿性溶液,在上半部分放置晶種（晶體排列中具有較少缺陷的石英板）,將稱為Laska的天然石英原料放入下半部分,并且 結(jié)晶的是人造晶體. 這取決于品種,但它會在2到3個月的時間內(nèi)增長,而對于長的則會增長約6個月.（高壓滅菌器是一種特殊的鐵制容器,可以承受高溫/高壓,通過應(yīng)用技術(shù),使戰(zhàn)艦,特種鋼容器,可以承受高溫和高壓的炮筒制成. 它很大,內(nèi)徑為650毫米,高度為15米.）

直到形成晶體器件

晶體如何轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮釉?？讓我們來看看石英設(shè)備中最典型的貼片晶振,石英晶體振蕩器示例,直到產(chǎn)品完成.

①加工晶體坯料

晶體（合成石英）是無色透明的晶體,但石英晶體具有方向性,為了起到電子部件的作用,需要澄清晶軸.此過程稱為Lambert處理.

然后根據(jù)目的在相對于晶軸的必要角度切割,并用研磨劑拋光到目標頻率.在這個過程中,被稱為AT切割是通常使用的,因為有反比于晶體的厚度的頻率,拋光晶體片是薄的頻率越高,這將是如果低厚.

②頻率調(diào)整和清潔

在用磨料處理的石英晶振片的表面上,存在加工變形和諸如小裂縫的污垢.使用化學(xué)品對晶體表面進行化學(xué)拋光和清潔,以消除這些加工變形和污染.在這項工作中,同時調(diào)整石英貼片晶振晶體單元的頻率.

③電極形成

在加工的晶體片上形成帶有金或銀等金屬膜的電極.當(dāng)電流通過該電極時,晶體坯料可以通過逆壓電現(xiàn)象振蕩.

     形成電極的晶體坯料

④水晶坯料的粘合/密封

使用導(dǎo)電粘合劑將帶有電極的晶體坯料固定在諸如陶瓷的封裝上.在牢固地粘合以承受諸如下落和振動之類的各種沖擊之后,在以百萬分之一百萬為單位檢查頻率的同時進行頻率的最終調(diào)整.之后,將其密封在真空或氮氣氛中以防止電極氧化.

⑤檢查,包裝,運輸

嚴格的檢查把關(guān)程序是決定晶振是否合格的最后一步,檢查石英晶振,貼片晶振是否滿足規(guī)格要求.石英晶振晶體促進了電子行業(yè)發(fā)展,并在這些器件中發(fā)揮重要作用.隨著高度可靠的ICT（信息和通信技術(shù)）基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,ICT在醫(yī)療,護理和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域也在不斷發(fā)展.而石英晶振,貼片晶振,石英晶體振蕩器,有源晶振具有小型,重量輕,精度穩(wěn)定,性能強等特點,一直在支持電子科技產(chǎn)品的發(fā)展進步.

  KDS晶振是日本國際知名電子元件品牌,擁有獨特的生產(chǎn)技術(shù),發(fā)展至今仍不讓開拓創(chuàng)新,為用戶提供更多更有價值的晶振產(chǎn)品.這一次日本大真空株式會社開發(fā)世界最小的帶有溫度傳感器的DSR1210ATH石英晶體諧振器也就是我們說的熱敏晶振,并且將于2019年1月份提供樣品,在2019年5月份批量生產(chǎn).

  溫度傳感器內(nèi)置石英晶體是用作RF的電子部件,用于智能手機的GPS時鐘源,GPS/GNSS等.近年來,電子器件,薄,高性能,并且在較高的功能的小型化正在取得進展,越來越多的應(yīng)用需要石英晶振,貼片晶振.KDS晶振集團已促進了大規(guī)模生產(chǎn)內(nèi)置2016尺寸和1612尺寸的石英晶體的溫度傳感器.1210mm晶振大小是KDS研發(fā)的世界上最小尺寸的一種內(nèi)置溫度傳感器的石英貼片晶振,應(yīng)用于5G（第五代移動通信系統(tǒng)）的IoT（互聯(lián)網(wǎng)的單聲道）.

   DSR1210ATH石英晶體諧振器實物圖

  通常帶有溫度傳感器的石英晶體諧振器,溫度補償是基于晶體振蕩器并入在芯片組側(cè)的溫度傳感器,不僅具有晶振本身的特點并且具有更多功能特性.例如,有諸如溫度系數(shù)和AT切割石英晶體諧振器的拐點溫度,但是這些將改變晶體片,形狀等的尺寸.由于隨著尺寸變小,特性變得更可能變化,因此需要晶體坯料的加工精度.

  DSR1210ATH石英晶體諧振器使用了光刻法的晶體片處理時,并在同一時間減少處理變形,KDS晶振開發(fā)了一種以晶振片較不敏感的變化影響,實現(xiàn)了比傳統(tǒng)石英晶振,貼片晶振相比性能更高,小尺寸的特點能夠?qū)嵙?xí)更低電平消耗,有助于振蕩電路通過使操作在300微瓦最大.

  KDS晶振通過用于光刻加工的晶體晶片平行大規(guī)模制造,大幅增加未來預(yù)期的物聯(lián)網(wǎng)市場數(shù)量并提高成本競爭力.采用小型化溫度傳感器（NTC熱敏電阻）,實現(xiàn)小體積多元化,確保帶有溫度傳感器的晶體諧振器性能高于現(xiàn)有的2016和1612晶振的可靠性使用.

  DSR1210ATH石英晶體諧振器尺寸圖

   DSR1210ATH石英晶體諧振器特點

  超緊湊SMD溫度傳感器內(nèi)置晶體振蕩器尺寸：最大1.2×1.0×0.55mm.

  內(nèi)置NTC熱敏電阻作為溫度傳感器

  采用陶瓷封裝和金屬蓋,實現(xiàn)高精度,高可靠性

  無鉛/符合RoHS標準

  支持驅(qū)動電平：最大300μW.

  [主要應(yīng)用]物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備,如智能手機和可穿戴設(shè)備

  [生產(chǎn)狀況]樣品響應(yīng)時間：2019年1月-.批量生產(chǎn)響應(yīng)期：2019年5月-

  DSR1210ATH石英晶體諧振器電氣特性

  如需其他規(guī)格或特殊規(guī)格,請聯(lián)系億金電子銷售部0755-27876565.

  [晶振術(shù)語解釋]

  溫度系數(shù)：切割方向,其中頻率相對于溫度變化的變化量表示三次曲線.AT切割晶體坯料在寬溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的頻率它被獲得并且最常用于MHz頻帶的石英晶振晶體器件中.

  溫度系數(shù)

  ATcut晶體單元的頻率溫度特性由下面的三次多項式近似.

  F（T）=C3（T-T0）3+C2（T-T0）2+C1（T-T0）+C0

  C0：常數(shù)/C1：1次溫度系數(shù)/C2：2階溫度系數(shù)/C3：3下一個溫度系數(shù)

  t：溫度/t0：參考溫度