AT条形谐振器/BT条形谐振器的切割对比
晶体的切割面积取决于整体产品的大小,常见的AT和BT切割方式是大多数人耳熟闻详的,高频的石英晶体谐振器通常会采用厚度切割方式,低频的就反之,根据使用的不同频率要求可以体现出上千兆赫至数百兆赫兹之间,随着水晶控制的好处越来越受到重视,晶振厂家改造了他们的生产机器设备,将晶振的市场范围迅速扩大,压电石英晶体可以很好的控制市场需求.
术语"条形谐振器","AT条形谐振器"和"BT条形谐振器"通常用于描述薄型表面安装晶体单元,"条带"和"谐振器"这两个词意味着它们与传统的晶体单元根本不同,但是,没有这样的差异,术语"谐振器"同样可以用于描述传统的圆形石英板晶体,"谐振器"简单地是"一种装置或系统,作为压电晶体或电路,能够通过另一系统中的振荡而振荡""条带"这个词确实意味着一个矩形形状,但由于许多表面贴装晶体封装都装有方形谐振器板.
压电谐振器可以控制石英振荡器频率的发现创造了晶体单元市场,最初主要由业余无线电操作员组成,晶体行业现在似乎已经完全循环:在表面贴装器件中对小尺寸封装的不断增长的需求的驱动下,四边形板已经重返市场,尽管技术有所改进,但四角形板仍然存在一些麻烦的特征,这些特性挑战了当今制造商,因为他们挑战了昔日的制造商,今天的大多数需求是针对更高频率的"AT-"和"BT-"切割晶体,因此我们将讨论限制在那些,重点是AT切割晶体.
图1表示培养(人造)石英晶振的顶视图,Y轴是机械轴,如图所示从一端到另一端延伸,从石头上切下Y形切割板,使得厚度尺寸平行于Y轴,Y切割板的频率主要由它们的厚度决定,然而,Y切割板表现出不希望的特性,使得它们不适合商业用途,因此目前使用的大多数板以略微旋转的角度切割,导致板具有更理想的,可再现的属性(最重要的是频率稳定性与温度的关系),两个最常见的单圈Y切口是AT切口和BT切口,从图1中可以看出,它们在方向上几乎彼此相对.

图2说明了可以在石英板中引起的各种振动模式,AT和BT板主要在厚度剪切模式下振动,然而,重要的是要理解,可以使任何石英板以一种或多种所示模式振动,甚至以两种或更多种的某种组合振动,"其他"类型的振动可以通过电,机械,声学,热或这些因素的某种组合来感应,这些诱导响应通常被称为"耦合"或"不需要"模式,作为进一步的复杂性,每当厚度剪切模式通电时,任何单个旋转的厚度剪切谐振器也将在面剪切模式下振动.

到目前为止,我们只考虑了特定温度+25°C下四边形与圆形板的性能,压电石英晶体的弹性常数随温度的变化而变化,从而产生新的频率响应,这些不仅影响厚度剪切响应,还影响任何其他通电振动,正如厚度剪切将以其基频的奇数倍整数激励,其他振动模式也是如此,通常,"其他"模式中的温度引起的频率偏移非常大,大约为每度百度的百万分之几,因此,干扰主模式响应的耦合模式可以是面部的第n个泛音,剪切或其他一些反应.
由于AT-和BT-切口是通过石英晶体谐振器在不同角度制成的,因此它们的操作特性不同,最显着的差异是在给定频率下,BT板将是AT板厚度的约1.5倍,在上面的例子中,为了产生在20.000MHz下工作的晶体,AT板的厚度约为0.083mm,而BT板的厚度约为0.128mm,因此,可以使用BT切割板制造具有更高基模频率的晶体,如果板厚度任意限制,例如0.05mm,则AT切割板将以33.200MHz振荡,而BT切割板将以51.200MHz振荡.
对于需要具有高可牵引性的晶体的应用,应用导致这种晶振的电极是简单的,相反,如果要避免可牵引性,可以容易地设计避免这种情况的电极,如果应用所需的电极与谐振器板一样大或甚至大于谐振器板,则通常可以在指定的支架中使用稍大的板,虽然理论上可以采用相同的设计和制造技术去除谐振器,但这样做实际上要少得多,四角谐振器的制造量极大,以满足高要求,标准化对提高生产率至关重要.

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