





为什么晶振尺寸越小,产品的灵活度越高
近年来,智能手机等移动设备、可穿戴式设备及IoT设备等使用智能的电子设备迅速普及。而且,为了提高产品的设计灵活度和可穿戴舒适度并确保配置新功能所用的空间,要求这些产品上搭载的元器件的尺寸和功耗降低到极限。以晶振为例,在智能硬件还未兴起的年代,3225贴片晶振使用较为广泛,2520也算是尺寸相对较小的无源晶振封装了。如今,智能产品上所搭载的无源晶振多以1612贴片晶振,2016贴片晶振为主。这些晶振由于体积过于渺小,需要放大镜甚至显微镜才能看清真实面目。电子元器件一致改小,那么它们之间的间距也会缩短,这样来,差分晶振原厂,有个好处就是能让不同晶体管终端的电容量降低,从而提升它们的交换频率。因为每个晶体管在切换电子信号的时候,所消耗的动态功耗会直接和电流容量相关,从而使得运行速度加快,能耗变小。明白了这一点,差分晶振现货,也就不难理解为什么制程的数值越小,制程就越;元器件的尺寸越小,处理器的集成度越高,因此灵活度更高,处理器的功耗反而越低的道理了。
晶体谐振器的等效电路
石英晶体谐振器的等效电路。当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.00020.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效,它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000~10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,差分晶振单价,而且可以做得准确,差分晶振,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
石英晶体振荡器的发展趋势
1、小型化、薄片化和片式化:为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求,石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。例如TCXO这类器件的体积缩小了30~100倍。采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm,目前5×3mm尺寸的器件已经上市。
2、高精度与高稳定度,目前无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm,VCXO的频率稳定度在10~7℃范围内一般可达±20~100ppm,而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001~5ppm,VCXO控制在±25ppm以下。
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