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科普干貨 | 石英水晶的切割

發(fā)布時(shí)間:2024-08-30 12:00:00

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什么是石英水晶?

石英水晶的應(yīng)用有多廣泛?

石英水晶的切割方式你又了解多少?




晶振科普篇-石英水晶的切割模式


石英水晶是一種具有壓電效應(yīng)的重要材料,被廣泛應(yīng)用于電子、通信、光學(xué)等領(lǐng)域。石英水晶棒的切割方式直接影響其性能和應(yīng)用場(chǎng)景。不同的切割模式可以改變石英水晶的機(jī)械、熱學(xué)和電學(xué)特性,進(jìn)而滿足各種特定應(yīng)用需求。今天介紹幾種常見(jiàn)的石英水晶棒切割模式,包括AT切割、BT切割、SC切割等。



不同切割模式的溫度曲線







AT切割    




 AT切割是一種常見(jiàn)的石英晶體切割方式,主要 用于制造石英振蕩器。

01




切割角度:AT切割的晶面與Z軸成35°15′角。

02




特性:AT切割的晶體具有良好的溫度穩(wěn)定性,適用于廣泛的溫度范圍。它的頻率-溫度特性曲線呈三次曲線形狀,溫度系數(shù)較低。

03




應(yīng)用:AT切割主要用于制造石英晶體振蕩器,廣泛應(yīng)用于電子手表、計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等領(lǐng)域。


切割溫度曲線呈三次曲線


BT切割




BT切割也是一種常見(jiàn)的石英晶體切割方式,具有與AT切割不同的溫度特性。

01




切割角度BT切割的晶面與Z軸成49°10′角。

02




特性BT切割的晶體在更高溫度范圍內(nèi)具有更好的頻率穩(wěn)定性,但其頻率-溫度特性曲線呈二次曲線形狀。

03




應(yīng)用BT切割主要用于制造高頻振蕩器和濾波器,適用于需要高溫穩(wěn)定性的應(yīng)用,如工業(yè)控制設(shè)備和航空電子設(shè)備。


SC切割




SC切割是一種專為超高穩(wěn)定性需求設(shè)計(jì)的切割方式,具有極佳的溫度特性。

01




切割角度SC切是雙旋轉(zhuǎn)切角,與橫縱坐標(biāo)分別為phi 21.93°和θ 34.11°

02




特性:SC切割的晶體在極寬的溫度范圍內(nèi)保持極高的頻率穩(wěn)定性,溫度系數(shù)接近零,頻率-溫度特性幾乎是線性的。

03




應(yīng)用:SC切割主要用于制造高精度的頻率控制器件,如高精度時(shí)鐘、導(dǎo)航系統(tǒng)和衛(wèi)星通信設(shè)備,如OCXO恒溫晶振,TCXO溫度補(bǔ)償晶振。


其他切割模式



除了上述常見(jiàn)的切割方式,還有一些特定用途的切割模式:

CT切割、DT切割、NT切割,GT切割、XY切割等。這些切割方式根據(jù)具體應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)計(jì),滿足其它特定的性能要求。


  

總 結(jié) 

 




石英水晶棒的切割模式直接影響其性能和應(yīng)用領(lǐng)域。AT切割BT切割是最常見(jiàn)的兩種方式,分別適用于不同溫度范圍內(nèi)的振蕩器應(yīng)用;SC切割用于高精度頻率控制器件;XY切割則主要用于研究和特定應(yīng)用。


了解和選擇合適的切割方式,可以最大化石英晶體的性能,滿足各種高科技領(lǐng)域的需求。


隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,新的切割模式也會(huì)不斷涌現(xiàn),為石英晶體的應(yīng)用開(kāi)辟更多的可能性。




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