那些年错失的晶振财富是时候捡回来了！

  随着电子行业的高速发展、晶振行业也可谓是潜力无限。随着现在很多技术人员只知道一些产品可以通用，却忽略了很多细节。这是一篇对石英晶体比较详细的介绍。压电材料，尤其是石英，具有将电能转换成机械能的性质，反之亦然。 在技术应用中，通过施加交变电场来利用这种效果，这将使材料振动并随后机械地共振。 该电反应允许用作具有非常高的品质因数Q和低温度系数的电谐振器。

  可以制造具有不同特性的不同石英晶振切口。 切口由围绕晶轴的两个旋转角度phi和θ限定。 最常见的切割是单旋转AT切割（phi=0°）和双旋转SC切割（phi =22°）。 两种情况下的θ角约为34°。 其他双旋转切口如MSC-，IT-，FC-，LD-也适用于特殊应用。

  石英晶体谐振器的有源元件是一个机械振动板（“晶体元件”），由单晶石英切割而成，具有与晶轴的精确定向。谐振器在高真空下用铝，银或金电极电镀，并用冷焊或电阻焊接工艺气密密封到合适的外壳中。 元件的物理尺寸及其与轴的方向将特别决定谐振频率，其初始精度，电气特性和温度系数.KVG生产AT和SC-Cut晶体（和其他），这是最广泛使用的切割，提供800kHz至300MHz的频率范围和出色的频率 - 温度特性。

  晶体的频率与元素的厚度成反比，对于机械加工，这导致在基模上工作的晶体的频率上限约为50MHz。为了在基模中达到更高的频率，KVG还产生化学蚀刻的反转晶体，其中谐振器的中心部分被蚀刻成具有低至10微米的厚度。许多不同的参数对最终的石英晶振特性有影响。元件的厚度和直径，电极直径，电极材料以及支架，密封方法等。晶体元件可以平行或成型（具有斜面，平凸或双凸）制造。轮廓是必要的，以防止边缘效应。 可以在晶体元件的一侧或两侧上制造曲率半径，以将能量捕获在谐振器的中心。也可以通过质量加载进行捕获。

  高频晶体在厚度剪切振动中振动，可以在基本或奇数泛音模式下激发。 泛音的运动电容C1n随着泛音的阶数n而减小，并且近似由CnCn111>>2给出。因此，泛音晶体的比率CO/C1比基本模式下的晶体大得多，并且拉动范围减小了大约n3倍。在VCXO晶振中使用的晶体，需要宽的拉动范围，因此在基本模式下工作。

不需要的响应和不和谐（伪模式）

  所有晶体谐振器都为每个泛音产生一种主模式，即主要模式，即厚度剪切振动以及不需要的响应，其是在谐振频率之上的非谐振厚度剪切模式。除了常用的厚度剪切C模式之外，还存在另一种称为B模式的厚度剪切模式。它具有比C模式更高的频率和通常更低的运动阻力，但具有更大的温度系数。有时需要过滤此模式以使振荡器在C模式下工作。进一步不需要的模式是剪切，弯曲，厚度和扭曲振动，其可以出现在所需的共振频率之上和之下。

  通过正确的石英晶体振荡器设计，不需要的模式很少会引接近谐振频率的不需要的模式会影响振荡器的启动行为，或导致在运行期间转换到错误的频率。其他不希望的影响是由不需要的模式引起的频率和电阻随温度下降。杂散模式通常被指定为非谐振模式的谐振电阻与主模式电阻的比率。KVG必须具有关于测试电路（例如π网络或测量电桥）的详细信息以及关于寄生模式的频率范围。