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石英晶體與頻率控製元器件
2015-10-16 09:31:00   來源:    點擊:

     石英是由矽原子和氧原子組合而成的二氧化矽(SiliconDioxide,Sio2),以32點群的六方晶係形成的單結晶結構,單結晶的石英晶體結構具有壓電效應特性,當施加壓力在晶體某些方向時,垂直施力的方向就會產生壓電電位,相當的當以一個電場施加在石英晶體某些軸向時,在另一些方向就會產生形變或振動現象。掌握單結晶石英材料的這種壓電效應,利用其發生共振頻率的特性,發揮其精確程度作為各類型頻率信號的參考基準,就是水晶振蕩器的設計與應用,因為石英晶體具有很高的材料Q值,所以大部分的頻率控製元件,如共振子及振蕩器都以石英材料為基礎。以石英為基礎的頻率控製元件可以依其壓電震動的屬性,可以分為體波振動元件及表麵聲波振動元件,體波振動元件如石英晶體共振子、石英晶體濾波器及石英晶體振蕩器,表麵波振動元件如麵波濾波器及表麵波共振子。當石英晶體以特定的切割方式,以機械加工方式予以表麵研磨,完成特定的外形尺寸就是通稱的石英晶片,將這個石英晶片放置在真空環境中,於表麵鍍上電極後,再以導電材料固定在金屬或陶瓷基座上,並加以封裝,就成為一般所謂的石英晶體共振子。利用石英共振子在共振時的低阻抗特性及波的重疊特性,用領近的雙電級,可以做出石英體波濾波器。將石英振蕩子加上不同但的電子振蕩路線,可以做成不同特性的石英振蕩器。例如:石英時脈振蕩器、壓電控製石英晶體振蕩器、溫度補償石英晶體振蕩器、恒溫槽控製石英振蕩器等。相對於體波諧振的表麵聲波的諧振,將石英晶體表麵鍍以叉狀電極方式所產生的表麵振蕩波,可以製造出短波長諧振的表麵波共振子或表麵聲波濾波器。  

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