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石英晶體特性
石英是一種壓電材料，被發(fā)覺(jué)是自然界所產(chǎn)生的透明結(jié)晶物 ，它所展現(xiàn)的是非常穩(wěn) 定的壓電效應(yīng)，從化學(xué)與機(jī)械上的特性在早期的電子實(shí)驗(yàn)引起了極大的關(guān)注。

石英的主要成份為二氧化硅，雖然地殼表面有14%是由Sio2二氧化硅所組成的，但相對(duì)可使用部份是較稀少的，是因?yàn)樾枰募兌炔蛔阋约捌淙毕菖c瑕疵。

晶體元件具備著組成一極高穩(wěn)定性頻率產(chǎn)生電路的能力。其振蕩模式及角度方位如表1，它支配著晶體的特性，如等效電路參數(shù)、頻率、溫度特性、負(fù)載電容特性及頻率老化等。從使用的觀點(diǎn)而言，這些特性是極重要的，將敘述如下。

·振蕩模式
厚度切變振蕩模式已廣泛的被使用，其諧振頻率是由晶片厚度決定，像AT，BT切角；調(diào)諧音叉振蕩模式則由晶片長(zhǎng)度來(lái)決定頻率之高低。表1所示不同的振蕩模式?jīng)Q定于切割角度、頻率范圍、厚度或長(zhǎng)度及頻率與曲率常數(shù)之間的關(guān)系。

·等效電路
石英晶體的諧振頻率通常是由組合振蕩模式之振動(dòng)片尺寸來(lái)決定的。振蕩晶體的等效電路有益于說(shuō)明支配晶體性能的基本概念。
如下所示，晶體等效電路所表示的如下：
L1： 動(dòng)態(tài)電感（機(jī)械振蕩）
C1：動(dòng)態(tài)電容（機(jī)械彈力）
R1：串聯(lián)電阻（能量損耗）
Co：(靜電容) Co=Ct-CL（靜電容為平行于電極之間再加上兩引線間之雜散電容）

·負(fù)載電容特性
負(fù)載電容CL是跨接在振蕩電路上集晶體座與分布電容之總合,這是決定晶體在振蕩電路上的條件因素,在晶體使用范圍其功能被視為感抗,也就是說(shuō)振蕩電路所呈現(xiàn)的是一個(gè)負(fù)電阻-R及一個(gè)電容CL串接在電路上,這電容稱(chēng)為“負(fù)載電容”。負(fù)載電容與頻率的關(guān)系是非線性的。當(dāng)電容量小時(shí)頻率變化量大，但當(dāng)電容量加大時(shí)，其頻率變化量就變小。在電路上，若負(fù)載電容量減小而使振蕩頻率有很大的寬限，這時(shí)頻率穩(wěn)定性將受到極大的影響，即便是微量的改變。

·振蕩電路之等效回路
晶體在振蕩電路上被視為一感抗：為要改善振蕩電路的起振條件，最佳方法就是增加振蕩電路的負(fù)電阻值-R，如果振蕩電路的負(fù)電阻值不足，那將會(huì)使晶體諧振電阻過(guò)大，導(dǎo)致晶體起振條件差，因此振蕩電路在設(shè)計(jì)時(shí)需要使負(fù)電阻值大于諧振電阻的5到10倍。

·AT切頻率溫度特性
溫度系數(shù)是晶體諧振頻率在溫度變化時(shí)的穩(wěn)定性或偏差量。振蕩模式、軸向與晶棒平面的關(guān)系、晶片的尺寸及諧波都是決定溫度系數(shù)的因素。

 AT切割所表現(xiàn)三次方程式的頻率對(duì)溫度特性曲線，是目前最通用的，它顯示最優(yōu)質(zhì)之寬溫范圍下的頻率穩(wěn)定性。晶片的切割角度是在正常的工作溫度范圍內(nèi)被要求頻率的容許誤差。事實(shí)上，晶片在切割、拋光的連續(xù)加工過(guò)程中，都會(huì)因加工的精度導(dǎo)致切割的散亂。