石英晶振,是一種利用石英晶體的壓電效應(yīng)產(chǎn)生穩(wěn)定頻率信號的電子元件。石英晶片經(jīng)過精密切割成特定的形狀和尺寸,在壓電效應(yīng)下能夠產(chǎn)生百萬分之一(ppm)量級精度的穩(wěn)定頻率信號,具有高精度、高穩(wěn)定、高可靠的特點。
石英晶振如同電子設(shè)備的 “心臟起搏器”,為設(shè)備提供穩(wěn)定且精確的時鐘信號,確保各個部件能夠有條不紊地協(xié)同工作,被廣泛應(yīng)用于智能穿戴、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制、汽車電子以及航空航天等領(lǐng)域。
石英晶振的工作原理
石英晶振的工作原理基于著名的壓電效應(yīng):當(dāng)對石英晶體施加機(jī)械壓力時,其表面會產(chǎn)生電荷;反之,當(dāng)在石英晶體兩端施加電場時,晶體又會產(chǎn)生機(jī)械變形。這種電能與機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換是可逆且穩(wěn)定的。如果給晶片加上適當(dāng)?shù)慕蛔冸妷?,晶片就會產(chǎn)生振蕩,由于石英晶體本身的物理特性,其振蕩頻率極為穩(wěn)定,這就為電子設(shè)備提供了可靠的頻率基準(zhǔn)。
石英晶振結(jié)構(gòu)
石英晶振是由精密切割的石英晶片,搭配陶瓷基座、金屬蓋、導(dǎo)電膠、電極板、IC(僅晶體振蕩器有)組成的。
u石英晶片:是從高純度的石英晶體按一定方位角切下的薄片,按需可切割成圓形或正方形,矩形等。
u導(dǎo)電膠:是一種固化或干燥后具有一定導(dǎo)電性能的膠黏劑,通常以基體樹脂和導(dǎo)電填料即導(dǎo)電粒子為主要組成成分,兼具導(dǎo)電性和抗震性
u電極板:是鍍在石英晶片表面的金屬電極,一般采用金、銀等導(dǎo)電性良好的金屬。
u陶瓷基座:陶瓷基座表面是黑色,基座上覆上一定與陶瓷緊密接合的金屬層,也稱之為陶瓷金屬化。陶瓷基座的絕緣性佳、熱穩(wěn)定性好,有利于減少對晶振頻率的影響。
u金屬蓋:即外殼,外殼材料通常有金屬、玻璃、膠木、塑料等,外形有圓柱形、管形、長方形、正方形等。
uIC:是將大量的微型元器件,諸如晶體管、電阻、電容等等集合在一起形成的電路,其中包含芯片。注意:IC僅在晶體振蕩器中存在,晶體諧振器沒有IC。
u焊盤:是晶振與電路板焊接的部位,又稱 “腳位”,實現(xiàn)石英晶振與電路板上其他元件(如芯片、電容、電阻等)之間的電氣連接。