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中国智造体现的不止是以上方面，在更高的电磁科学、高超音速飞行器和大飞机等领域，也取得了重大成果。像是这样的高等的产品，普通的无源晶振已经无法满足其需求了，要用比较高级的温补晶振、压控晶振甚至是压控温补晶振，这三类晶体振荡器是有源晶振中的高级晶振，拥有独特的性能，温补晶振本身是带有温度补偿功能的，压控晶振则是自带有电压控制功能，压控晶振VC-TCXO则是将两都结合为一体。

我们将石英晶体振荡器分为温补振荡器、恒温晶体振荡器、压控晶体振荡器、简单封装晶体振荡器以及频率控制晶体振荡器等几类，而温补晶体振荡器的应用范围从我们身边的移动电话到翱翔太空的人造卫星，无处不见它的身影，像卫星这等高要求的通信设备，在选择晶体振荡器方面也是非常非常之严格的，一般只有军工企业才能提供，是属于军工产品，不过即使如此在选用方面还是要特别注意的。那么如何在相互关联的性能指标中选择合适的晶体振荡器呢？

压电石英水晶在经过加工成元件之后，分为很多种元件，比如有石英晶体谐振器和到石英晶体振荡器，谐振器和到振荡器焊接方面又要所不同，石英晶体振荡器也有分为很多种，比如普通的带电压的有源晶振,有VCXO压控振荡器，恒温晶体，TCXO温补晶振等系列。

固体可以分为结晶体(晶体)与非结晶体(非晶体)两大类。晶体中有外形高度对称的单晶体(如石英晶体)和由许多微细晶体组成的多晶体(如各种金属)。晶体的主要特性是原子和分子的有规则排列,这种排列反映在宏观上是外形的对称性,而非晶体就不具备这种特性,例如石英玻璃,它的成份与石英晶振晶体一样是SiO2,但不属于晶体。

石英晶体可以是天然的,也可以由人工培养。晶态物质在适当条件下,能自发地发展成为一个凸多面体形的单晶体。围成这样一个多面体的面称为晶面;晶面的交线称为晶棱;晶棱的会集点称为顶点。发育良好的单晶体,外形上最显著的特征是晶面有规则的配置,属于同一品种的晶体,两个对应晶面(或晶棱)间的夹角恒定不变。图1.1.1给出了理想石英晶体的外形。石英晶振晶体的晶面共30个,分为五组,六个m面(柱面),六个R面(大棱面),六个r面(小棱面)六个s面(三方双锥面),六个x面(三方偏方面),相邻m面的夹角为60°相邻m面和R面的夹角与相邻m面和r面的夹角都等于38°13,相邻s面与x面的夹角等于25°57。由于外界条件能使某一个或某一组晶面相对地变小或完全隐没,所以实际见到的石英晶体很少如图1.1.1所示,就是人造石英晶体的外形也只是接近理想情况.

(a)右旋石英晶体 (b)左旋石英晶体

图1.1.1石英晶体的理想外形

晶体内部结构的规律性,造成了它在外形上的对称性。例如:晶体可以有对称轴、对称中心、对称面等对称元素。石英晶体存在一个三次对称轴(或三次轴即晶体绕该轴旋360°3后能够复原)和三个互成120°的二次轴,如图1.1.2中的a、b、d轴

图1.1.2石英晶体的对称轴和直角坐标系

在结晶学中,晶体的内部结构可以概括为是由一些“点子”在空间有规则地作周期的无限分布:“点子”代表原子、离子、分子或其集团的重心。这些“点子”的总体称为点阵,构成石英晶体的是二氧化硅分子,而二氧化硅分子的重心又正好与硅离子重合,因此硅离子的点阵就可以反映出石英晶体的内部结构

石英晶体的各层硅离子若按右手螺旋规则分布,则称为右旋石英晶体;若按左手螺旋规则分布,称为左旋石英晶体。从外形上看,右旋石英晶体振荡器,石英晶体的s面在R面的右下方或m面的左上方,左旋石英晶体的s面在R面的左下方或m面的右上方(见图1.1.1),它们互为镜象对称。

晶体物理性质的各向异性和晶体外形的对称性有关,因此讨论石英晶体的物理性质时,采用为图1.1.2所示的直角坐标系较为方便。选c轴为z轴,a(或b、d)轴为x轴,与x轴、z轴垂直的轴为y轴。其指向按1949年IRE标准规定对左、右旋石英晶体均采用右手直角坐标系。

在外力作用下,物体的大小和形状都要发生变化,通常称之为形变。如果外力撤消后,物体能恢复原状,则这种性质称为物体的弹性;如果外力撤消后,物体不能恢复原状,则这种性质就称为物体的塑性。自然界既不存在完全弹性的物体,也不存在完全塑性的物体。对于任何物体,当外力小时,形变也小,外力撤消后,物体可完全复原;当外力大时,形变也大。若外力过大,形变超过一定限度,物体就不会复原了。这就说明,物体有一定的弹性限度,超过这个限度就变成塑性。与压电有关的问题,都属于弹性限度范围内的问题。因此,这里仅讨论石英晶振晶体的弹性性质。

一、应力

选两根长度相等,粗细不同的橡皮绳,当这两根橡皮绳受到相同的拉力作用时,显然,细橡皮绳比粗橡皮绳拉得长一些。为什么在相同的外力作用下,它们的伸长量不一样呢?这是因为两根橡皮绳的粗细不一样,也就是横截面的大小不样。由此可见,在拉力的作用下,物体的伸长量不仅与力的大小有关,而且还与石英晶振,贴片晶振等物体的横截面的大小有关。为了计入横截面大小的影响,引入单位面积的作用力(即应力)这个概念,它的数学表达式为:

式中,T为应力,F为作用力,A为横截面(即力的作用面积)。通常规定作用力为拉力时,T>0,作用力为压力时,T<0。

二、应变

选择两根长度不等,但粗细相同的橡皮绳,当这两根橡皮绳受到相同的拉力作用时,它们的应力相同,而伸长量不同,即长橡皮绳比短橡皮绳拉得长一些。由此可见,石英晶体振荡器,石英晶振,物体的伸长量不仅与应力有关,而且还与原来的长度有关。为了计入长度的影响,引入单位长度的伸长量(即应变)这个概念。它的数学表达式为

式中,S为应变,l为原长,△l为伸长量,△l为单位长度的伸长量(或相对伸长量)。

三、正应力与正应变

如图2.2.1(a)所示的小方片,当它受到x方向的应力作用时,除在x方向产生伸长外,同时在y方向也产生收缩,如图2.2.1(b)所示。同样,当小方片受到y方向的应力作用时,除了在y方向产生伸长外,同时在x方向也产生收缩.如图2.2.1(c)所示。上述

 (a)未受力情况(b)沿x方向受力时的形变情况(c)沿y方向受力时的形变情况

图2.2.1小方片应力、应变示意图

沿x方向应力和y方向应力的特点是,石英晶振力的方向与作用面垂直(或力的方向与作用面的法线方向平行)。为了反应这两个方向在应力符号上要附加两个足标,例如Tx和Ty。应力的第一个足标表示力的方向,第二个足标表示作用面的法线方向。同理,石英贴片晶振应变也有两个足标,例如Sx和Sy应变的第一个足标表示原长度的方向,第二个足标表示伸长量的方向,Tx、Ty又称正应力(或伸缩应力),Sx、Sy又称为正应变(或伸缩应变)为了简便,通常将足标中的(x,y,z)用(1,2,3)表示,而且将双足标简化为单足标,双足标与单足标的关系如表2.2.1所示。

四、切应力与切应变

形变前为一正方形的薄片,在形变后变为菱形,这样的形变称为切变,如图22.2所示。从图中看出,切变的特点是形变前、后四个边之间的夹角发生了变化,一个对角线被拉长,另一个对角线被压缩。而且角度6xy和eyx的变化越大,切变越大。因此切应变与这两个角度之间的关系为：

显然,S6这种切应变,在如图2.2.3所示的两对应力(Tyx,Tyx和Txy,Tyx)的作用下产生的,而这两对应力称为切应力。石英晶振切应力的特点是:力的方向与作用面平行,它可以使物体产生切变,而不能使物体产生转动,故有:

Tyx= Txy = T21 = T12 =T6

石英晶振还有一个重要的特性——温度漂移。所有的石英晶体材料做成的频率器件，均有一定的温漂。温漂成为影响石英晶体谐振器及石英晶体振荡器频率精度的重要因素。温补晶振（TCXO），恒温晶体振荡器（OCXO），都是针对晶体的频率温度特性做相应的补偿，频率精度TCXO小于±2.5ppm,OCXO小于±10ppb（1ppb=10-3ppm），甚至更高。所以温度补偿成为弥补石英晶体温漂的重要手段。然而，市面上针对KHZ级别的温补晶振少之又少，其原因，我可以从晶体的切型方面分析。石英晶片的切型大致可以分为AT切、BT切、CT切、DT切等。

随着石英晶振的被广泛应用到各种高端设备中，对其要求也越来越高，压控晶体振荡器(VCXO),温补晶体振荡器（TCXO）及恒温晶体振荡器（OCXO）的需求逐步上升。VCXO是可以利用电压变化来调整输出频率。（VT-TCXO压控温补振荡器）TCXO是包含一个温度感应电路，在温度发生变化是调整输出频率，是输出的频率随温度变化的偏差降低了，从而使其在一定的温度范围内保持较高的频率稳定度，一般精度要求在0-3PPM之内的做成这种。OCXO具有更高的稳定性，而且有更低的相位噪声，精度更高，它是通过内部的恒温槽维持晶体温度的稳定。

关于陶瓷面石英晶振确实有很多，国产的5032晶振中就有很多陶瓷面两脚石英贴片晶振存在，但你要问最常见到的进口晶振中的陶瓷石英晶振有谁，相信首先必须得说的是日本大真空KDS晶振中的DSX321G晶振，这颗晶振可以说是进口3225贴片晶振中销量最好的一颗，尤其是这个型号里的8M用的人极为多，也被人称作是机器人晶振无人机晶振，大多情况下都是被用在人工智能等高科技电子产品中。而另一种常用的陶瓷面封装石英晶振尺寸为5030mm贴片晶振，这个除了KDS晶振比较突出外还有另一个日本晶振品牌也比较热销这种类型SMD晶振。

所以那些高性能、耐高温或耐低温，甚至恒温的晶振开始不断出现，而在有源晶振中就有两类石英晶振的功能直接与温度挂钩，它们分别是恒温晶体振荡器OCXO晶振和温度补偿晶振TCXO振荡器。今天要给大家带来的是温度补偿晶振TCXO振荡器在手机中的运用，和它最新超小体积的KSS晶振品牌中贴片晶振详细资料，为什么是京瓷晶振，你接着往下看就会明白的。

在有源晶振中有一类VC-TCXO晶振,全称是压控温补晶体振荡器，很多人认为它是有亚空晶振和温补晶振结合而得来的，那到底是不是呢？压控晶振和温补晶振是两种不同的石英晶体振荡器，要理解VC-TCXO晶振是否有他们的来先要来具体了解一下它们的工作方式和原理。

在2017年也就是今年，北斗三步走的最后一步，”北斗三号”卫星在年中完成发射。如果成功发射了”北斗三号”卫星，那么沉静了几年的北斗导航系统，很有可能会重新出现在人们的口中，这距离2004年发射的”北斗二号”过去了第13个年头。国内导航定位系统一直被美国的GPS垄断，让北斗导航施展不开，才造成如今只认GPS不识北斗的局面。随着这即将来临的最后一步，国内华为、小米、魅族等三大手机领头企业纷纷响应国家号召，支持北斗定位导航功能，目前搭载北斗系统的手机总共达到了759款。