村田制作所在制造陶瓷晶振领域上是行业的翘楚,更是行业中争先效仿的对象,村田制作所的创新可以应用于从移动电话到家用电器,汽车应用,能源管理系统和医疗保健设备等各种应用中.所涉及的领域比较广泛,生产有陶瓷谐振器,石英晶振,石英振荡子,电容,电阻等电子元件.康比电子该篇文章主要介绍关于陶瓷晶振的一些的相关资料支持.
陶瓷谐振器CERALOCK®利用通常的锆钛酸铅(PZT),其提供取决于共振频率各种振动行为(模式)的压电陶瓷的机械共振.通常,石英晶体单元是众所周知的机械定时装置.另一方面,CR和LC振荡电路是利用电谐振的定时装置.
陶瓷谐振器的CERALOCK特征
1.稳定的振荡频率
在振荡精度,CERALOCK方面®被石英晶体单元和LC/CR振荡电路之间排名.
石英晶振的振荡频率温度系数为10-6/°C或更低,LC/CR振荡电路的温度系数约为.10-3至10-4/°C.另一方面,陶瓷谐振器在-20至+80℃的范围内提供10-5/℃的温度系数.
2.小巧轻便
陶瓷谐振器的尺寸约为普通石英晶体单元的一半.
3.低成本,无需调整的振荡电路
陶瓷谐振器设计用于客户的大规模生产.与使用电共振的CR/LC电路不同,陶瓷谐振器使用机械共振.因此,原则上,陶瓷谐振器几乎不受外部电路或电源电压波动的影响,提供高度稳定的振荡而无需调整.

陶瓷谐振器CERALOCK的基础知识®
将机械能转换为电能,从电能转换为机械能的特性称为压电.换句话说,压电材料在受到电压时会膨胀或收缩,并在受到压力时产生电压.
通常,陶瓷由细晶体组成.每个晶体由具有正或负电荷的原子组成.大多数陶瓷具有均衡的正负电荷.然而,一些称为"铁电体"的介电陶瓷在晶振中具有不平衡的正电荷和负电荷,即使在自然条件下,也会产生偏置的电荷(自发极化).

在经受烧制之后,铁电陶瓷将立即产生具有随机极轴的自发极化.总的来说,陶瓷似乎具有良好平衡的正负电荷.然而,通过施加高DC电压,由自发极化产生的极轴在均匀方向上对准,即使去除电压也不能取消.对准自发极化的极轴的过程称为极化过程.

极化

如果将偏振工艺应用于铁电陶瓷,则生产压电陶瓷.当外部电压施加到压电陶瓷时,陶瓷中的正电荷和负电荷的中心被外部电荷单独吸引或排斥,导致陶瓷膨胀或收缩.

导致陶瓷膨胀或收缩

另一方面,对压电陶瓷晶振施加压力会在压电陶瓷的振动面上产生正负电荷.相反,如果对相同材料施加拉力,则电荷的极性将反转.

如上所述,压电陶瓷晶振通过利用晶体的极化使得能量和机械能之间能够相互转压电元件是使用压电陶瓷的机械共振的谐振器.振动行为(模式)根据共振频率而变化.
谐振频率和振动模式之间的关系可以总结在下表中.

振动模式
-不同的振动模式具有以下特征:-
1.Flextural振动
弯曲方向的振动.
2.长度振动
长度振动使薄板膨胀或收缩.
3.面积膨胀振动
薄板或圆盘表面上的区域膨胀振动.
4.厚度剪切振动
薄板表面上的厚度剪切振动(当电场垂直于极化方向时).
5.厚度膨胀振动
薄板厚度方向的振动.
6.表面声波(瑞利波)
弹性波在板表面上传递能量并以指数方式减少板厚方向上的能量.
7.BGS波
原则上,能量输送行为与上述相同.表面声波与BGS波之间最显着的差异是表面波以纵波和横波传递能量,而BGS波仅通过横波传递能量.
"BGSwave"以Bleustein,Gulyaev和Shimizu的首字母命名,他们大约在同一时间(1968年左右)发现了这一波.

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