32.768K晶振的封装与众不同造就卓越品质
32.768K晶振做为电子产品中十分常见而且重要的晶振,最大的优势在哪里?没错,就是32.768K晶振的封装,为什么会有这样的现象呢,请看我慢慢道来。
1、晶振的基本原理
石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
晶振的主要参数有标称频率,负载电容、频率精度、频率稳定度等。不同的晶振标称频率不同,标称频率大都标明在晶振外壳上。
标称频率相同的晶振,负载电容不一定相同。因为石英晶体振荡器有两个谐振频率,一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振,另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。
频率精度和频率稳定度:由于普通晶振的性能基本都能达到一般电器的要求,对于高档设备还需要有一定的频率精度和频率稳定度。频率精度从10^(-4)量级到10^(-10)量级不等。稳定度从±1到±100ppm不等。这要根据具体的设备需要而选择合适的晶振。
在实际应用中要根据具体要求选择适当的晶振,因不同性能的32.768K晶振其价格不同,要求越高价格也越贵,一般选择只要满足要求即可。
2、音叉结构
绝大多数涉及数据处理的电子产品都需要晶振元件为其提供时钟频率,否则便无法启动或者有效工作由此可见晶振尤其是音叉晶振是电子产品中十分重要的元件。
首先,音叉晶振向小型化、薄片化和片式化发展的趋势越来越明显。近几年,晶振下游应用终端出现向小型化、轻薄化的发展趋势。作为电子产品的重要元件,石英晶振也必须向小型化、薄片化和片式化发展。
其次,音叉晶振向更高精度与更高稳定度方向发展,从而演变成为有源晶振产品系列,低功耗也成为音叉晶振重要发展趋势。电子产品如移动终端小型化、薄片化的同时,功能也逐渐增多,导致耗电量急剧增加。然而,自1992年索尼发布锂离子电池至今,电池领域还没有出现全新颠覆式的技术突破。
音叉晶振应用领域包括钟表及表芯、手机、平板电脑、微型计算机、计算器、家电自动控制和工业自动控制等。
随着技术的进步以及市场应用的变化,32.768K音叉晶振呈现先小型化、高精度、低功耗的发展趋势,以爱普生晶振C-001RX,C-002RX,C-004,C-005,精工晶振VT-200-F,VT-150-F,VT-120-F,西铁城晶振CFS206,CFS145,CFS308,KDS晶振DT-26,DT-38,日本四大石英晶振知名厂商为首。
3、不同切片方式的频率范围不同
晶片切割:晶振中最重要的组成部分为水晶振子,它是由水晶晶体按一定的法则切割而成的,又称晶片.
常用晶片的形状有三种:圆形,方形,SMT专用(方形,但比较小).晶片的切割可分为AT-CUT,BT-CUT, CT-CUT, DT-CUT, FT-CUT, XT-CUT, YT-CUT.它是以光轴(Z轴)为参考而命名,每种切法对应一个角度.采用何种切法应根据实际情况而定,如对温度特性要求较好则应采用AT-CUT,如果对晶振要求的频率较高时则采用BT-CUT.晶片的切割方式、几何形状、尺寸等决定了晶振的频率。
4、音叉结构与其他晶振的尺寸对比
我们还可以注意一下音叉结构能够实现的频率范围:3–85 kHz;
所以我们的MCU、CPU等高速芯片用的晶体的频率都在1MHz以上,这也就是为什么主晶体的封装与32.768kHz的封装一般都不一样的原因了。
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