石英晶体元件性能参数简介
石英晶体详细资料大全
石英晶体详细资料大全石英晶体的化学成分为SiO2，晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英（a-石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。
广义的石英还包括高温石英（b-石英）。
低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产出，柱面有横纹，类似于六方双锥状的尖顶实际上是由两个菱面体单形所形成的。
石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。
纯净的石英无色透明，玻璃光泽，贝壳状断口上具油脂光泽，无解理。
受压或受热能产生电效应。
基本介绍•中文名：石英晶体•外文名：Quartz Crystal•别称：水晶•类别：二氧化矽矿物•化学式：SiO2•颜色：无色•光泽：玻璃光泽•透明度：透明•晶系：三方晶系•硬度：7•矿物密度：2.65克/立方厘米•比重：2.22-2.65•套用：饰品、钟表、电子、•分布：1750℃简介,物理特性,材料套用,技术指标,常规指标,寄生回响,简介石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。
无色透明的石英称为水晶，紫色水晶俗称紫晶，烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶，玫瑰红色的俗称芙蓉石；呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓，具不同颜色同心条带构造的晶腺叫玛瑙，玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆，细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石，俗称火石。
石英的用途很广。
无裂隙、无缺陷的水晶单晶用作压电材料，来制造石英谐振器和滤波器。
一般石英可以作为玻璃原料，紫色、粉色的石英和玛瑙还可作雕刻工艺美术的原料。
压电材料烟晶石英是最重要的造岩矿物之一，在火成岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布。
巴西是世界著名的水晶出产国，曾发现直径2.5米、高5米、重达40余吨的水晶晶体物理特性晶系：六方晶系晶体：等轴状、柱状、六方双锥面形集合体型态：块状、粗粒状、钟乳状、结核状硬度：摩氏硬度为7 解理/断口：贝壳状断口光泽：玻璃光泽颜色：无、白，带有点灰、黄到橙黄、紫、深紫、粉红、灰褐、褐、黑条痕：白色比重：2.65 ~ 2.66 其他：（1）具脆性（2）具有热电性（3）折射率1.533 ~ 1.541,双折射率差0.009，色散0.013 （4）石英具有强烈的压电性（Piezoelectric property），即用力敲击摩擦时会产生火花，这也就是燧石取火的方法。
5mhz石英晶体数据
5mhz石英晶体数据
5MHz石英晶体是一种用于频率控制和时序应用的电子元件。
它
通常用于电子设备中的时钟电路、无线通信设备、计算机和其他精
密仪器中。
这种石英晶体的数据包括以下几个方面：
1. 频率，5MHz石英晶体的频率为5兆赫兹，这是其最基本的
特性之一。
该频率可以用于同步和控制其他电子设备的时序和频率。
2. 精度，石英晶体的精度通常以ppm（百万分之一）为单位来
衡量，5MHz石英晶体的精度通常在几十ppm范围内。
这意味着它可
以提供非常稳定和精确的时钟信号。
3. 工作温度范围，石英晶体的工作温度范围通常是其重要参数
之一。
5MHz石英晶体通常能够在较宽的温度范围内工作，例如-
40°C至+85°C或者更宽的范围。
4. 包装类型，石英晶体通常有不同的包装类型，例如表面贴装
型（SMD）和插件型（Through-Hole），以适应不同的应用场景和安
装要求。
5. 驱动能力，石英晶体的驱动能力指其输出信号的强度，5MHz
石英晶体的驱动能力通常能够满足其所连接的电路的需求。
总的来说，5MHz石英晶体是一种在电子设备中广泛应用的元件，其稳定的频率、精确的时序和可靠的性能使其成为许多应用中不可
或缺的部分。
希望以上信息能够满足你的需求。
石英晶体谐振频率和q值
石英晶体谐振频率和Q值1. 引言石英晶体是一种广泛应用于电子技术领域的材料，具有稳定的物理和化学性质。
其中，石英晶体的谐振频率和Q值是其重要的性能指标之一。
本文将介绍石英晶体的基本概念、石英晶体谐振频率和Q值的含义以及相关影响因素，并探讨其在电子技术中的应用。
2. 石英晶体的基本概念2.1 石英晶体的结构石英晶体是一种二氧化硅（SiO2）的晶体形态，具有六方晶系的结构。
其晶体结构由连续的SiO4四面体构成，其中每个氧原子与两个硅原子相连，形成了稳定的晶格结构。
2.2 石英晶体的特性石英晶体具有以下几个重要的特性：•高硬度：石英晶体具有较高的硬度，可以用于制作高精度的机械部件。
•高熔点：石英晶体的熔点达到了约1713°C，具有较好的高温稳定性。
•低热膨胀系数：石英晶体在温度变化时的热膨胀系数很小，可以维持较好的稳定性。
•优异的电学性能：石英晶体具有优异的电学性能，包括高介电常数、低介电损耗等。
3. 石英晶体谐振频率3.1 谐振频率的定义石英晶体的谐振频率是指晶体在特定的物理环境下，能够产生谐振现象的频率。
在电子技术中，石英晶体通常被用作频率稳定器，可以产生稳定的振荡信号。
3.2 谐振频率的计算石英晶体的谐振频率可以通过以下公式计算：f=12π√LC其中，f表示谐振频率，L表示晶体的电感，C表示晶体的电容。
根据上述公式可以看出，石英晶体的谐振频率与晶体的电感和电容有关。
3.3 谐振频率的影响因素石英晶体的谐振频率受到多种因素的影响，包括晶体的尺寸、晶体的切割方式、晶体的纯度等。
其中，晶体的尺寸对谐振频率的影响较大，尺寸越小，谐振频率越高。
4. 石英晶体的Q值4.1 Q值的定义石英晶体的Q值是指晶体在谐振状态下的品质因数，用于描述晶体的能量损耗情况。
Q值越高，说明晶体的能量损耗越小，振荡信号越稳定。
4.2 Q值的计算石英晶体的Q值可以通过以下公式计算：Q=f Δf其中，Q表示Q值，f表示谐振频率，Δf表示谐振频率的带宽。
石英晶体元器件简介演示
未来石英晶体元器件将不断涌现出新的技术创新，推动市场不断升 级和变革。
行业整合
随着市场竞争的加剧，石英晶体元器件行业将出现整合现象，优势企 业将进一步巩固市场地位。
05
石英晶体元器件的选型与使用 注意事项
选型原则与标准
性能参数匹配
选择满足电路性能要求的石英晶 体元器件，确保其频率、温度系 数、负载电容等参数符合设计要 求。
通过石英晶体元器件，可以确保电子 设备中的电路运行在准确的频率上， 从而提高设备的性能和稳定性。
石英晶体传感器的应用
石英晶体传感器利用石英晶体的压电效应，将物理量（如压力、加速度、温度等 ）转换为电信号。
这些传感器在工业自动化、环境监测、航空航天等领域有广泛应用，用于测量和 监控各种物理量。
石英晶体谐振器的应用
石英晶体谐振器利用石英晶体的振荡特性，产生高精度和高 稳定的振荡信号。
在各种电子设备和通信系统中，石英晶体谐振器被用作时钟 源或参考频率源，确保系统正常运行。
03
石英晶体元器件的制造工艺
石英晶体元器件的制造工艺
• 石英晶体元器件，也称为石英晶体振荡器（Quartz Crystal Oscillator, QCO），是一种利用石英晶体（通常为天然或人造 石英）的压电效应产生振荡的电子元件。由于其具有高精度、 高稳定性和长寿命等优点，石英晶体元器件广泛应用于通讯、 导航、计算机、家电及工业控制等领域。
04
石英晶体元器件的市场与发展 趋势
市场需求与竞争格局
市场需求
随着电子设备的发展，石英晶体元器件市场需求持续增长，尤其在通信、导航 、消费电子等领域。
竞争格局
石英晶体元器件市场呈现多极化竞争格局，国内外知名品牌和中小企业均有参 与，竞争激烈。
石英晶体原理,特性,参数,应用及使用注意事项介绍(补：睡眠晶振的介绍)
石英晶体原理,特性,参数,应用及使用注意事项介绍来源:网络作者:未知字号:[大中小]石英晶体原理,特性,参数,应用及使用注意事项介绍石英晶体等效电路Vibration of a crystal unit is actually mechanical vibration．However．the crystal unit can be expressed by a two—terminal network if its behavior is electrically converted．The series circuit consisting of L1．C1．and R1 is related to elastic vibration．while the element C0 connected in parallel to the series arm as a capacitance attributable to the dielectric body of a quartz crystal plate．The resistance R1 is a resonance resistance of the crystal unit at the series resonance frequency．(See Fig.1.)石英晶体谐振器的振动实质上是一种机械振动。
实际上，石英晶体谐振器可以被一个具有电子转换性能的两端网络测出。
这个回路包括L1、C1，同时C0作为一个石英晶体的绝缘体的电容被并入回路，与弹性振动有关的阻抗R1是在谐振频率时石英晶体谐振器的谐振阻抗。
(见图1)石英晶体的频率-温度特性To use a crystal unit as an oscillator．its oscillated frequency is required to be stable against temperature variations．A quartz crystal has crystallographic axes．and crystal cut is defined according to the cutting angle against a crystallographic axis and its associated mode of vibration．-Typical types of crystal cut and frequency—temperature characteristics are shown in Fig.2.石英晶体作为谐振器在使用时，要求其谐振频率在温度发生变化时保持稳定。
石英晶体频率元器件
石英晶体频率元器件石英晶体频率元器件是一种广泛应用于电子设备中的元器件，它具有稳定、精度高、可靠性强等特点，在通信、计算机、无线电等领域中发挥着重要作用。
石英晶体频率元器件是一种基于石英晶体的谐振器，通过利用石英晶体的特殊物理性质来实现频率的稳定和精确。
石英晶体具有压电效应和逆压电效应，当施加外力或电场时，石英晶体会产生相应的机械应变或电荷分布变化。
这种机械应变或电荷分布变化将导致石英晶体的压电振荡，从而产生稳定的频率。
石英晶体频率元器件通常由石英晶体谐振器、振荡器电路和频率分频电路等组成。
石英晶体谐振器是石英晶体频率元器件的核心部件，它由石英晶体片、电极和封装等组成。
石英晶体片是石英晶体谐振器的振荡源，通过对石英晶体片施加电场或机械应力来产生振荡信号。
电极用于对石英晶体片施加电场或接收振荡信号。
封装用于保护石英晶体谐振器，防止外界干扰。
振荡器电路是石英晶体频率元器件的控制部分，它通过对石英晶体谐振器施加适当的反馈，使其产生稳定的振荡信号。
振荡器电路通常由放大器、反馈电路和调谐电路等组成。
放大器用于放大石英晶体谐振器的振荡信号，增加其能量。
反馈电路用于将一部分振荡信号反馈给石英晶体谐振器，使其保持振荡。
调谐电路用于调节石英晶体谐振器的频率，使其达到所需的数值。
频率分频电路是石英晶体频率元器件的辅助部分，它用于将石英晶体谐振器的高频振荡信号分频得到所需的频率。
频率分频电路通常由计数器、分频器和锁相环等组成。
计数器用于计数石英晶体谐振器的高频振荡信号。
分频器用于将计数器的输出信号分频得到所需的频率。
锁相环用于将石英晶体谐振器的频率与参考信号的频率同步，从而实现频率的稳定和精确。
石英晶体频率元器件具有很多优点。
首先，它具有高稳定性和高精度，能够在广泛的温度范围内保持稳定的频率输出。
其次，石英晶体频率元器件的频率可调范围广，可满足不同应用的需求。
此外，石英晶体频率元器件还具有体积小、功耗低、抗干扰性强等特点，适用于各种严苛的工作环境。
石英晶体介绍
石英晶体俗称水晶，成分SiO2，它不仅是较好的光学材料，而且是重要的压电材料。
晶体的主要特征是其原子或分子有规律排列，反映在宏观上是外形的对称性。
人造水晶在高温高压下结晶而成。
在电场的作用下，晶体内部产生应力而形变，从而产生机械振动，获得特定的频率。
我们利用它的这种逆压电效应特性来制造石英晶体谐振器。
术语定义ＡＴ切割用特殊的切割角度加工晶体的一种切割方法，用这种切割方法加工的晶体有良好的温度特性，是制造石英晶体元件最常用的方法。
老化率石英晶体产品频率相对于时间的稳定性，一般情况下它的变化是几个ppm/年等效电阻ＲＩ等效电阻（ESR）通常表明石英谐振器在连续振荡中阻抗性能的好坏调整频差各种频率可接收的变化范围（一般情况下用ppm表示）温度频差石英晶体元件频率随温度变化而变化的特性。
不同的切割方法和不同的切割角度都有不同的特性曲线。
工作温度范围晶体元件工作在规定频差之内的工作温度范围。
储存温度范围晶体能在它的特殊性中得到完好保存的范围。
激励电平电路中用来驱动晶体元件振荡的电源叫激励电平，越好的产品需要的激励电平越小。
负载电容从晶体的两个引脚向电路系统看去电路所呈现的全部有效电容，即为负载电容，它与晶体元件一起决定晶体在电路上的工作效率。
等效电路晶体的等效电路。
可利用其表述晶体在谐振频率附近的工作特性，Co表示静态电容，是晶体两电极之间的电容和加上引线及基座带来的电容。
RI、LI、CI组成晶体等效电路的动态臂。
CI表示石英的动态电容。
LI为动态电感，RI为动态电阻。
基频晶体的定义是:设计工作在给定振动模式最低阶次上的晶体元件泛音晶体的定义是:工作在比最低阶次要高的阶次上的晶体元件,有三次,五次,七次等石英晶体谐振器(简称晶体).术语解释1、标称频率：晶体技术条件中规定的频率，通常标识在产品外壳上。
2、工作频率：晶体与工作电路共同产生的频率。
3、调整频差：在规定条件下，基准温度（25±2℃）时工作频率相对于标称频率所允许的偏差。
石英晶体元件性能参数简介.(DOC)
石英晶体元件性能参数简介术语简介：1、石英晶体元件的等效电路其等效电路是一个晶体元件在谐振频率附近具有与晶体元件相同阻抗特性的电路，通常用L1、R1、C1相串联后再与C0并联表示。
见下图。
2、石英晶体元件的等效参数（包括静态参数和动态参数）：C0－静电容L1－等效电感C1－等效电容R1－等效电阻2.1 等效电阻R1石英晶体的等效电阻是其工作时能量损耗的量度，它包括晶片的内摩擦、支架应力损耗、空气阻尼、电极膜与晶片之间的内摩擦等，其影响大小不等，难以计算。
2.1.1、串联谐振电阻R1在规定条件下，晶体元件在串联谐振频率f时呈现的等效电阻，又称谐振电阻，即不加负载电容时测得的电阻。
2.1.2、负载谐振电阻R L在规定条件下晶体元件在与规定的负载电容C L相串联后工作在负载谐振频率f L时所呈现的电阻。
R L与R1的关系为：R L＝R1[1+( C0 /C L)]22.1.3、影响谐振电阻的因素影响谐振电阻的因素很多，例如原材料质量情况、晶体设计是否合适、生产工艺水平、清洁程度高低、晶体使用是否恰当、激励电平的高低等。
一般情况下，晶体的泛音电阻要比其基频的电阻大，但是采取特殊措施也可以使泛音电阻比其基频的电阻小。
2.2、等效电容C1等效电容C1：等效电路中串联臂中的电容，也称动态电容。
2.2.1、C1的表达式C1=1/ L1 (2∏f)2C1值用仪器直接测量时是用下式计算出来的：C1=2(f L－f r)（C0＋C L）/ f r =2Δf(C0＋C L) / f r 或者C1=2(f L1－f r) (f L2－f r)(C L2－C L1）/ f r (f L1－f L2)=2Δf L1Δf L2 C L/ f rΔf Lf L－加负载电容C L后的频率f r－不加负载电容时的串联谐振频率C L1、C L2－一大一小的两个负载电容f L1、f L2－加C L1、C L2时的频率Δf＝f L－f rΔf L1＝f L1－f rΔf L2＝f L2－f rΔf L＝f L1－f L2ΔC L＝C L2－C L12.2.2、C1的用途有的客户提出C1大于某一数值是为了获得比较大的负载谐振频率偏值，即要求Δf L＝f L1－f L2较大，以便改变C L后能够获得较大的频率变化量。
石英晶体介绍
石英晶体介绍石英晶体介绍石英(SiO2)由硅和氧两种元素组成。
石英晶体用于产生控制和管理所有通讯系统的频率，是大多数钟、手表、计算机和微处理机中的重要元件，也是现代电子技术不可或缺的一部分。
根据不同用途，将石英晶棒按照特定的晶向切割成晶片，即可制成石英晶体。
图2和图3给出了振动切型、频率变化及其特性。
频率和温度特性a．AT切型晶体石英晶片的一种特殊切割角度，其频率的温度特性非常优异，见图1b．不同切型晶体的频率特性，见图2晶体的切割角度及其振动模式见图2和图3石英晶体元器件的等效电路一个产生主谐振频率的石英晶体可以表达为一个等效电路--- 一般包括一个由电感、电容和电阻组成的串联电路和一个与这个串联电路并联的电容，如图所示。
在这里，C0为是静态电容，包括电极间的静态电容和端子间的杂散电容。
将石英晶体元器件视为一个电子和机械的振动系统时，L1和C1 就是它的等效常数。
由于这两个常数取决于切型、切角、晶片尺寸和电极结构等因素，并且可以反复调整，故而石英晶体元器件的精度可以做得很高。
R1表示振荡损耗，受切割方式、装联方式、晶片形状和晶片尺寸的控制。
L1是动态电感，C1是动态电容，R1是串联电阻。
石英晶体元器件的等效电路L1：动态电感C1：动态电容R1：谐振电阻，等效串联电阻C0：静态电容组成上述等效电路的L1，C1，R1和C0都是有关联的，可以表达为下列方程式。
下面是有关石英晶体特性的几个方程式。
专业术语★ 标称频率该频率特指晶体元器件的性能指标，表示为MHz或KHz。
★ 频率偏差标称频率在一定温度（一般是25℃）下的允许偏差，表示为百分数（%）或百万分之几（ppm）。
★ 频率稳定性稳定性是指标称频率在一定温度范围内的允许偏差，规定在25℃下，此项偏差为0，以标称频率的百分数（%）或百万分之几（ppm）来表示。
如前所述，这个参数与石英晶片的切角密切相关。
★ 工作温度范围石英晶体元器件在规定的误差内工作的温度范围。
石英晶体介绍
石英晶体介绍1、具有压电特性：压电效应：某些介质由于外界机械作用（如压缩，拉伸等等）而在其内部发生极化，产生表面电荷的现象叫压电效应。
逆压电效应：某些介质置于外电场中，由于电场的作用，会引起介质内部正负电荷中心的位移，导致介质发生形变，这种效应称为逆压电效应。
石英晶体在沿X 轴（或Y 轴）方向的力的作用时，在X 方向产生压电效应，而Y 和Z 方向不产生压电效应，X 轴称为电轴，Y 轴称为机械轴。
2、具有各向异性：石英晶体是一种良好的绝缘材料，导热系数在室温附近，沿Z轴方向是垂直于Z 轴方向的2 倍左右，沿Z 轴方向的线性膨胀系数a3 约为沿垂直于Z 轴方向线性膨胀系数a1 的1/2，其介电系数ε，压电系数d 等随方向的不同其数值也不同，在不同温度，导热系数K 与膨胀系数a 的数值也不同。
3、是外形高度对称的单晶体，其特征是原子和分子有规则的排列发育良好的石英晶体，外形最显著的特点是晶面有规则的配置，石英晶体的晶面共30 个，六个m 面（柱面），六个R 面（大棱面）六个r 面（小棱面）六个s 面（三方偏锥面)，六个X 面（三方偏面），相邻M 面的夹角度为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3813′，相邻s 面与X 面的夹角为2557′。
石英晶体存在一个三次对称轴C 和三个互成120的轴a、b、d，在讨论石英晶体的物理性质时，采用下图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Y 轴，其指向按1949 年IRE 标准规定，对左右旋晶体均采用右手直角坐标系。
4、具有双折射现象：但当光沿Z 轴方向射入时不发生双折射现象，所以又称Z 轴为光轴。
5、石英晶体的密度ρ=2、65g/cm2，硬度为莫氏硬度7，在常温常压下不溶于三酸（HCL,H2SO4,HNO3），属于溶解度极小的物质，但是氢氟酸和氟化氢铵却是石英晶体良好的溶解液，其化学反应方程式SiO2+4HF=SiF4+2H2O（3SiF4+3H2O=H2SiO3+2H2SiF6）SiO2+4HF+2NH4F=（NH4）2SiF6+2H2O其特性用于石英片的腐蚀。
石英晶体器件详细介绍
石英晶体器件概述：从原料到振荡器Ken HennessyNDK America, Inc.胡文科译王骥校石英晶体器件的使用是如何开始的？早在1880年居里兄弟（Pierre and Jacques Paul Currie）发现了石英晶体的压电效应。
在1917年，P. Langevin教授使用一些X切的石英晶片来产生并探测水中的声波。
他的目的是为了提供一种探测潜艇的方法，并且他的研究引导了声纳的发展。
今天，这种技术仍然被用于超声波成像。
1923年，哈佛大学的G. W. Pierce证明，带一组电极的石英晶片能够被用来控制振荡器电路和单极电子管的频率。
因此，相比于其他类型的振荡电路而言，皮尔斯振荡电路被用于更多的振荡器中。
在20世纪20年代和30年代，主要应用在业余无线电装置。
Galvin Mfg公司（今天的Motolola 公司的前身）的Dan Nobel通过大量的工作来证明晶体控制是影响双路无线电通信的基础。
最初应用于警用无线电通信。
随后，在1939年，晶体控制器被大规模的用于美国军队无线通信系统中。
在1943年期间，为了支持二次大战，大约有130制造商使用天然石英来生产晶体元件。
战后，随着石英晶体器件的需求急剧下降，在短短的几个月内，生产厂家减少到不到50家。
朝鲜战争刺激了新的增长，但在战争结束后再次下降。
由于天然的石英含有大量的杂质，因此并不是十分适合做成电子器件。
随后人们发现，天然石英在高压釜中溶解并进行重组，就可以生产出纯净的石英，即人造石英。
在无线网络市场猛增的今天，这个发现使得石英器件成为频率控制的关键因素。
图1.天然的石英晶体石英的一些优点：压电效应：将压应力施加于石英材料引起相应的电势（piezein在希腊语中表示“施加压力”）。
相反，在石英片上下表面中形成一个电势差能够引起晶片振动。
通过控制材料的几何形状，能够控制晶片的振动速率或频率。
温度系数低：在变化的温度环境下，石英晶体特性十分稳定。
石英晶体谐振频率和q值 -回复
石英晶体谐振频率和q值-回复【石英晶体谐振频率和Q值】石英晶体是一种非常常见且具有特殊性能的材料。
它被广泛应用于计时器、振荡器、滤波器和传感器等领域。
石英晶体的谐振频率和Q值是衡量其性能的两个重要参数。
本文将一步一步回答关于石英晶体谐振频率和Q值的问题，以帮助读者更好地理解这些概念。
第一步：了解石英晶体的基本结构和振动模式石英晶体属于晶体材料，其基本结构是由二氧化硅（SiO2）分子组成的晶格。
晶体的振动行为是通过其晶格结构中的原子和离子进行的。
在石英晶体中，最常见的振动模式是长波和短波弯曲模式，这些模式对应于晶体中的不同振动频率。
第二步：理解谐振频率的概念谐振频率是指系统在外部激励力作用下产生最大振幅的频率。
对于石英晶体来说，谐振频率就是晶体中原子和离子振动的频率。
石英晶体的谐振频率可以通过实验测量或理论计算得到。
一般来说，谐振频率越高，石英晶体的振动效果越好。
第三步：探究Q值的含义Q值是质量因子的缩写，也叫谐振峰因子。
它是指系统在谐振频率附近的能量耗散情况。
Q值越大，表示能量损耗越小，系统的振动能量可以更长时间地保持下去。
在实际应用中，高Q值的石英晶体具有更好的振动稳定性和精度。
第四步：研究谐振频率和Q值的关系石英晶体的谐振频率和Q值之间存在一定的关系。
一般情况下，谐振频率和Q值是负相关的，即谐振频率越高，Q值越低。
这是因为高频率振动会引起更大的能量耗散和振幅衰减。
然而，在某些特殊的构造和条件下，也可以实现高频率和高Q值的石英晶体。
第五步：影响谐振频率和Q值的因素石英晶体的谐振频率和Q值受多种因素的影响，包括晶体的几何形状、尺寸、材料纯度以及振动模式等。
常见的影响因素包括晶体表面形貌、边界条件和附加负载等。
为了获得特定的谐振频率和Q值，可以通过优化设计和加工工艺来调节这些参数。
总结：石英晶体的谐振频率和Q值是衡量其性能的两个重要参数。
谐振频率是指晶体中原子和离子振动的频率，Q值是指能量耗散的情况。
跟我学识电子元器件(石英晶体)
无源晶体 无源晶体(Crystal)
– 石英晶体要和分立的阻容元件协同工作才能产 生振荡信号。我们经常使用的2引脚或者 引脚 引脚或者3引脚 生振荡信号 引脚或者 的晶振即是这种晶体。
三、石英晶体的工作原理
石英晶体所以能作谐振器是基于它的“压 压 电效应”。 电效应
– 若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产 生机械变形；反之，晶片的机械变形又会在相 应方向上产生电场，这种现象称为压电效应 压电效应。 压电效应 – 如在极板间加交变电压，就会使晶片产生机械 变形振动，同时机械变形振动又会产生交变电 压。当外加交变电压的频率与晶片的固有谐振 频率(决定于晶片的尺寸)相等时，机械振动的 幅度将急剧增加，晶体振动幅度达到最大，同 时由于压电效应产生的交变电压也达到最大， 这种现象称为“压电谐振 压电谐振” 压电谐振
1. 等效电路和频率特性
感性 C C0 符号 L R1 容性
串联谐振频率
X fS fP
f
等效电路
并联谐振频率
电抗-频率特性 电抗 频率特性
2. 石英晶体谐振电路
串联型 并联型 f = fs，晶体呈纯阻 晶体呈纯阻 fs < f < fp，晶体呈感性 晶体呈感性
四、石英晶体的型号命名方法
国产石英晶体的型号由三部分组成：
六、石英晶体的检测与代换
用万用表检测晶体
– 一个质量完好的石英晶体，外观应很整洁、无 裂纹、引脚牢固可靠，其电阻值应为∞，若用 万用表测得阻值很小或为零，可以断定石英晶 体已损坏。但反过来不成立，即若用万用表测 得阻值为∞，则不能完全断定石英晶体良好。
用试电笔检测晶体好坏
– 用一只试电笔并将其刀头插入市电插座的火线 孔内，用手指捏住晶体的任一引脚，将另一引 脚触碰试电笔顶端的金属部分。若试电笔氖泡 发红，一般说明晶体是好的；若氖泡不亮，说 明晶体是坏的。
石英晶体规格承认书
石英晶体规格承认书
“0” 电平：<0.5V
测试线路图
HC-49U 1.8432MHZ 两脚扁平石英晶体:
冲击：从75CM 高度自由跌落到30MM 厚的硬木板上，跌落3次，符合技术规格的要求。
密封性：将晶体浸入酒精中，加压5KG∕CM(2)时间5分钟，取出测量引脚与基座绝缘 电阻 >500MOHM ( 100V) 可焊性：从引脚的末端到底部2-2.5MM 处放入235C+-5C 的焊槽内，时间2+-0.5秒, 沾锡面〉90%符合技术规格的要求。
HS-49S4.096MHZ 两脚扁平卧式石英晶体的参数与以上相同,
除谐振阻抗为120OHM,负载电容为20PF 以外。
石英晶体规格承认书
供电电流：20MA(MAX)
4电源电压：5V+-0.25V
驱动能力：10TTL&CMOS 标称频率：1.8342MHZ
温度频差：+-30PPM
激励电平：1MW
(美国)
机械以及环境性能：
调整频差：+-30PPM 负载电容：30PF 年老化率：+-5PPM/YEAR 温度范围：-10-60C 谐振电阻：≪150OHM 测试设备：150C 自动测试仪
输出负载：15pf 输出模式：CMOS&TTL 占空比：40%-60% 上升沿时间：《7NS
下降沿时间：≪7NS“1”电平：》4.5V。
集成电路石英晶体振荡器的结构特点性能参数(精)
【集成电路石英晶体振荡器的结构特点性能参数】1．石英晶体振荡器的结构原理石英晶体振荡器一般由外壳、晶片、支架、电极板、引线等组成。
外壳材料有金属、玻璃、胶木、塑料等，外形有圆柱形、管形、长方形、正方形等多种。
晶片是从一块晶体上按一定的方位角切下的薄片，可以是圆形或正方形，矩形等。
按切割晶片的方位不同，可将晶片分为AT、BT、CT、DT、X、Y等多种切型。
不同切型的晶片其特性也不尽相同，尤其是频率温度特性相差较大。
晶片的两个对应表面上涂敷银层，由晶片支架固定并引出电极。
晶片支架分为焊线式和夹紧式两种。
通常，中、低频晶体振荡器采用焊线式晶片支架，而高频晶体振荡器采用夹紧式晶片支架。
石英晶体振荡器的工作原理基于晶片的压电效应（晶片两面加上不同极性的电压时，晶片的几何尺寸将压缩或伸张，此现象即为压电效应）。
当晶片两面加上交变电压时，晶片将随着交变信号的变化而产生机械振动。
当交变电压的频率与晶片的固有频率（只与晶片几何尺寸相关）相同时，机械振动最强，电路中的电流也最大，这即是晶体谐振特性。
2．彩色电视机用石英晶体振荡器彩色电视机中使用的石英晶体振荡器有彩色副载波恢复振荡器用晶体振荡器、遥控发射器用晶体振荡器、微处理器用晶体振荡器和行振荡用晶体振荡器。
彩色副载波恢复振荡器用晶体振荡器的标称频率有4.43MHZ（PAL制）、 3.58MJHZ（NTSC制）和8.86MHZ（TDA3560、TDA3565等集成电路用）等。
遥控发射器中使用的石英晶体振荡器的标称频率有455kHZ、480 kHZ、429MHZ、500 MHZ和560 MHZ等。
行振荡用晶体振荡器的标称频率一般为503.5kHZ。
微处理器用晶体振荡器的标称频率有500 kHZ、1MHZ、4MHZ、4.5MHZ、8MHZ和和10MHZ等几种。
3．录像机用石英晶体振荡器录像机上使用石英晶体振荡器的标称频率有32 kHZ、3.58MHZ、4MHZ、4.13MHZ、4.43MHZ等几种规格。
石英晶体元器件概述
石英晶体元器件概述一、前言石英晶体俗称水晶，成分是SiO2，是一种重要的压电材料，可用于制造压电元器件。
例如：石英晶体谐振器、石英晶体滤波器、石英晶体振荡器、石英晶体传感器等。
二、石英晶体元器件的内容三、晶振分类根据晶振的不同使用要求及特点，通常分为以下几类：普通晶振、温补晶振、压控晶振、温控晶振等。
1、普通晶振（PXO或SPXO）：是一种没有采取温度补偿措施的晶体振荡器，在整个温度范围内，晶振的频率稳定度取决于其内部所用晶体的性能。
特点：●频率精度（准确度）：10-5～10-4量级●标准频率：1～100MHZ●频率稳定度是±100ppm。
●用途：通常用作微处理器的时钟器件、本振源或中间信号。
●封装尺寸： DIP14（21×14×6mm），SMD 7050、5032、3225、2520。
●价格：是晶振中最廉价的产品，2、温补晶振（TCXO）：是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿，以达到在宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。
一般模拟式温补晶振采用热敏补偿网络。
特点：●频率精度（准确度）：10-7～10-6量级●频率范围：1～60MHz●频率稳定度：±1～±2.5ppm●封装尺寸： DIP14（21×14×6mm），11.4×9.6mm，SMD 7050、5032、3225、2520●用途：通常用于手持电话、蜂窝电话、双向无线通信设备等。
●由于其良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应性较强等多方面优点，因而获行了广泛应用。
3、压控晶振（VCXO）：是一种可通过调整外加电压使晶振输出频率随之改变的晶体振荡器，主要用于锁相环路或频率微调。
压控晶振的频率控制范围及线性度主要取决于电路所用变容二极管及晶体参数两者的组合特点：●频率精度（准确度）：是10-6～10-5量级●频率范围：1～30MHz●频率稳定度：±50ppm●用途：通常用于锁相环路●封装尺寸：14×10×3mm或更小，SMD 7050、5032、3225、25204、恒温晶振（OCXO）：采用精密控温，使电路元件及晶体工作在晶体的零温度系数点的温度上。
石英晶体的基础知识和参数
石英晶体的概念及常用参数1、概念石英晶体，成分SiO2,它不仅是较好的光学材料而且是重要的压电材料，晶体的主要特征是其原子或分子的有规律排列，反映在宏观上是外形对称性。
人造水晶在高温高压下结晶而成，在电场的作用下，晶体内部产生应力而形变，从而产生机械振动获得特定的频率，我们利用它的这种逆压电效应来制造石英晶体谐振器。
Quartz crystal, composition is SiO2, it is not only a good optical materials is important and piezoelectric materials, the main characteristic of crystal is the regular arrangement of atoms or molecules, is reflected in the macro appearance of symmetry. Artificial crystal crystal under high temperature and high pressure, under the action of electric field, the stress and deformation is generated in the crystal to produce mechanical vibration for a specific frequency, we use it to the inverse piezoelectric effect to manufacturing quartz crystal resonator.2、频率公差(FL)在常温下参考点（25℃）中心频率的偏差值，用最小值和最大值来定义，单位用百分（%）或百分比（ppm)Reference point at room temperature (25 ℃) center frequency deviation, with minimum and maximum to define, unit with percentage (%) or percentage (PPM)3、等效电阻（ESR）通常我们测量串连谐振频率下的电阻，并联谐振负载下的电阻值称为实际电阻。
250B石英晶体测试参数详解
250B石英晶体测试参数详解250B石英晶体测试参数详解撰文：张严顺250B测试仪采用的是∏网络测试系统，测试精度高，所测频率范围宽，已成为石英晶体行业标准的测试系统，其能测试的参数也比较多，每一个参数代表着不同的含义，下面对每个参数作出解释，供相关人员参考。
1、Bin：测试时给晶体选定槽位。
2、BT：石英频率片厚度。
单位用mm表示。
3、C0：静态电容。
对同一频率点来说其值大小与电极尺寸设计有关，成正比关系，单位用PF表示。
4、C0/C1：动态电容与静态电容之比。
5、C1：动态电容。
影响因素与静态电容相似。
单位用fF表示。
6、CL：相对于指定频率的负载电容，单位用PF表示。
同一支晶体设置的负载电容不同测试的频率也不一样，在制作或使用时必须指定负载电容。
7、DATE：测试时的日期。
8、DFL：频率拉牵，即在两个指定负载电容范围内频率差值。
单位一般用PPM表示。
9、DLD1：MaxR/RR 在指定激励功率范围内，测得的最大电阻与正常谐振电阻之比（有特殊定义）。
10、DLD2：MaxR-MinR 在指定激励功率范围内，测得的最大电阻与最小电阻之间的差值。
单位用Ω表示。
11、DLD3：FirstR-LastR在指定激励功率范围内，第一个设定功率与最后一个设定功率测试的电阻差值，单位用Ω表示。
12、DLD4：MaxR/RR在指定激励功率范围内，测得的最大阻抗与正常谐振电阻之比。
13、DLD5：FirstR/LastR在指定激励功率范围内，第一个设定功率与最后一个设定功率测试的电阻之比(有特殊定义)。
14、DLD6：MaxR/MinR在指定激励功率范围内，测得的最大阻抗与最小阻抗之比(有特殊定义)。
15、DLD7：((MaxR-MinR)/MaxR)*100在指定激励功率范围内，最大阻抗与最小阻抗的差值与最大阻抗相比的百分比。
16、DLDH：DLD Hysteresis MaxR/MinR在指定激励功率范围内，磁滞现象最大阻抗与最小阻抗之比。
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石英晶体元件性能参数简介术语简介：1、石英晶体元件的等效电路其等效电路是一个晶体元件在谐振频率附近具有与晶体元件相同阻抗特性的电路，通常用L1、R1、C1相串联后再与C0并联表示。
见下图。
2、石英晶体元件的等效参数（包括静态参数和动态参数）：C0－静电容L1－等效电感C1－等效电容R1－等效电阻2.1 等效电阻R1石英晶体的等效电阻是其工作时能量损耗的量度，它包括晶片的内摩擦、支架应力损耗、空气阻尼、电极膜与晶片之间的内摩擦等，其影响大小不等，难以计算。
2.1.1、串联谐振电阻R1在规定条件下，晶体元件在串联谐振频率f时呈现的等效电阻，又称谐振电阻，即不加负载电容时测得的电阻。
2.1.2、负载谐振电阻R L在规定条件下晶体元件在与规定的负载电容C L相串联后工作在负载谐振频率f L时所呈现的电阻。
R L与R1的关系为：R L＝R1[1+( C0 /C L)]22.1.3、影响谐振电阻的因素影响谐振电阻的因素很多，例如原材料质量情况、晶体设计是否合适、生产工艺水平、清洁程度高低、晶体使用是否恰当、激励电平的高低等。
一般情况下，晶体的泛音电阻要比其基频的电阻大，但是采取特殊措施也可以使泛音电阻比其基频的电阻小。
2.2、等效电容C1等效电容C1：等效电路中串联臂中的电容，也称动态电容。
2.2.1、C1的表达式C1=1/ L1 (2∏f)2C1值用仪器直接测量时是用下式计算出来的：C1=2(f L－f r)（C0＋C L）/ f r =2Δf(C0＋C L) / f r 或者C1=2(f L1－f r) (f L2－f r)(C L2－C L1）/ f r (f L1－f L2)=2Δf L1Δf L2 C L/ f rΔf Lf L－加负载电容C L后的频率f r－不加负载电容时的串联谐振频率C L1、C L2－一大一小的两个负载电容f L1、f L2－加C L1、C L2时的频率Δf＝f L－f rΔf L1＝f L1－f rΔf L2＝f L2－f rΔf L＝f L1－f L2ΔC L＝C L2－C L12.2.2、C1的用途有的客户提出C1大于某一数值是为了获得比较大的负载谐振频率偏值，即要求Δf L＝f L1－f L2较大，以便改变C L后能够获得较大的频率变化量。
有的客户则提出频率牵引灵敏度大于某一数值，以便通过调整C L很容易的将晶体的频率调整到要求值。
2.3、等效电感等效电感又称动态电感，其定义为：等效电路中串联的电感，在客户的技术要求中不出现，它和晶体的Q值成正比，从机械振动理论讲，等效电感表示了在晶片振动时所储存动能的量度。
2.4、并电容C0并电容：等效电路中与串联臂并接的电容，简称值。
它是把晶体元件当做一个平行板电容器在晶体元件非工作状态测量出来的一个电容值，它与泛音次数无关，是一个静态参数，所以又称静电容。
3、石英晶体的品质因数3.1、品质因数Q石英晶体元件的品质因数又称Q值，是石英晶体元件质量的量度，其基本定义为：每个振动周期内储存的能量和每个振动周期消耗的能量之比。
表达式为：Q= (2∏f L1)/ R1它反映谐振器工作时克服摩擦阻尼而消耗能量的大小3.2、Q值和晶体元件的频率稳定性的关系晶体元件的频率稳定性与其Q值有密切关系，Q值越高则晶体元件的频率稳定性越好，当Q=180万时日老化率为5*10-11/天，对于一只频率为4.194304MHZ的石英钟晶体每天变化0.00021HZ，相当于13年变化1秒。
长期频率稳定度取决于晶体的老化率。
3.3、Q值和晶体元件的起振特性的关系Q值越高则晶体元件的起振特性越好，越容易起振，因为Q值越高每个振动周期消耗的能量越少。
4、负载电容C L4.1、为什么要加C L？首先是为了调整晶体元件的频率，使其更精确的地达到要求值，所以一般C L是一个可变电容，但是许多客户已不再调整频率，C L是一个固定值电容，其次在晶体振荡电路中实际存在的一些电容也对晶体的频率产生影响，所以在生产晶体时也必须将这些电容等效地加在晶体上，否则晶体频率和使用频率将会不一致，有时因客户提供的C L不准确也会使晶体在客户的电路板上产生很大频差。
5、激励电平P激励电平：石英晶体元件工作所消耗的功率的表征值常用P表示。
在激励电平较大或很小时，晶体元件的频率和电阻都在一定程度上随激励电平的变化而变化，因此规定的激励电平值应为设备中实际使用的激励电平值，而且这个值应该是合适的，即不能太高，也不能太低。
5.1、激励电平太高是会导致以下结果：5.1.1、容易出现寄生振荡，使频率温度特性和电阻温度特性产生畸变，如：跳频、活力下降、死点等。
5.1.2、由于晶体过热和过应力造成的频率漂移，此漂移一般是不可逆的、5.1.3、电阻突然变化，可用此原理来进行电清洗，经强激励后电阻一般均下降，一般不可逆。
9.2、激励电平太低会使晶体电阻增大，以至于不能起振。
在额定激励电平下其电阻值就可能相差很大，起振特性不好，甚至停振。
因此现在许多客户提出了DLD（激励电平相关性）的要求，由于集成电路的广泛运用，客户希望P尽量小。
6、老化老化：石英晶体元件频率和谐振电阻随时间的变化关系。
在大多数的应用中主要是频率随时间的变化，其变化是长时间的不可逆返的。
虽然石英晶体元件的频率稳定性非常优良，但仍然会随存放时间、工作时间的延长及激励功率和工作温度变化而变化。
6.1、因自然存放时间而引起的频率相对变化称为自然老化；因工作时间引起的频率相对变化称为负荷老化，总称为老化频差，简称老化。
6.2、老化原因老化的原因主要是由于晶片经过研磨、腐蚀后打破了晶体内部结构的平衡；晶片表面杂质、污物及电极膜也参与了振动，改变了晶体的密度，增加了其应力，由于质量负荷效应和应力驰预效应而导致频率变化。
6.3、由于老化是一个长时间的缓慢变化的过程，通常用年老化率表示，一般要求为5PPM/年。
如果采用优质原料和精密设计和加工，年老化率可优于0.5PPM。
6.4、影响老化的因素影响老化的因素很多，是晶体生产厂工艺水平的集中表现。
老化的机理很复杂，许多人已进行了广泛深入的试验研究，普遍认为，它不但与水晶原料质量、晶片切型有关，而且受石英片加工和晶体装配工艺影响很大，例如：研磨对晶片造成的应力、晶片表面附着物的增减、电极膜和晶片之间的应力、上架过程和晶片之间形成的应力的变化、晶体盒漏气、振子污染、过激励、过度的冲击、及较高的温度等都会产生影响。
同样条件下，外壳密封性越好，则老化相应小一些，如玻璃壳封装、电阻焊封装、冷压焊封装等。
它们要比焊锡封装要好。
为了减少老化，针对有关因素常常采取的相应措施有：A、保证晶片表面和边缘的光洁度B、足够的腐蚀量，确保全部去除破坏层。
C、确保晶片、电极膜、支架、绝缘衬套、外壳内部的清洁度。
D、电极膜不能太厚，保证镀膜公差，尽量减少微调量。
E、要保证镀膜和微调是的真空度，镀膜前进行离子轰击清洗，镀膜中保持适当的蒸发速度。
F、镀膜前后、微调后在充氮烤箱中烘烤消除应力。
G、烤胶后清洗掉导电胶的挥发物。
H、晶体壳内充高纯氮气（99.99％）。
I、封焊后密封性能良好。
J、尽量减少从晶片清洗到谐振件封装前在空气中的存放时间，减少污染。
此外，人们常用高温（85℃或125℃）常时间（30天）烘烤，加速老化的方法快速降低质量负荷效应和应力驰预效应，提前剔除老化性能差的产品。
有人通过试验发现，应力起主导作用时烘烤后频率向正方向变化，而质量负荷起主导作用时则向负方向变化。
因为老化原因及其变化过程很复杂，很难预测每只晶体的变化方向。
7、标称频率晶体元件技术规范中规定的频率。
即客户在订单中提出的频率。
通常标识在晶体的外壳上，它与晶体元件的实际工作频率有一定的差值。
工作频率:晶体元件与其电路一起产生的振荡频率。
8、调整频差在规定条件下基准温度时的工作频率相对于标称频率的最大偏离值。
在技术规范中用相对偏差表示，其单位为PPM。
9、基准温度为了确定晶体元件的频率准确度而规定的温度，或者测量晶体元件时指定的环境温度。
因为当晶体元件所处的环境温度变化时频率也随之变化，所以为了使生产厂和用户测频时的一致性，都必须在规定的温度（基准温度）下测量。
它表示：A、晶体元件经常的工作温度B、除恒温晶体外，一般为25℃±2℃10、工作温度范围（简称工作温度）－技术条件（如订单）中规定的一种环境温度范围，在该温度范围内晶体元件性能指标能符合规定的技术要求。
11、温度频差－在规定条件下，晶体元件在工作温度范围内的工作频率相对于其基准温度时工作频率的允许偏差称为温度频差。
也就是只是因为温度的变化而引起的频率变化，它不包含调整频差。
温度频差的大小决定了晶体元件频率温度特性的好坏，同样也用相对频差表示，单位为PPM.12、石英谐振器的用途石英谐振器又称石英晶体组件，简称石英晶体或晶体，它是一种电子元件，因为其最主要的特性就是在工作时能够产生一个非常稳定的频率，在需要进行频率控制和选择的各类电子产品中起稳频和选频的作用。
因此，在国际电工委员会（IEC）标准中它的全称为《频率控制和选择石英晶体元件》。
它被广泛应用于国防、军事、工业及民用电子设备设备中，原国家科委主任、工程院院士宋建曾强调指出：“石英晶体元件是特种关键元件，航天导弹卫星和运载火箭每个型号都要用，一旦用上了就是整机的心脏”。
对于石英晶体在工业和民用领域中的作用，日本科学家曾作过这样的精辟的评价：“石英晶体产品已经在今天这场使工作生产更有效以及家庭生活更舒适的电子革命中担任了主要的支柱的角色，它是其它元件很难相比和不能取代的”。
以下是主要用途简单介绍：一、在航天和军事上的应用如：卫星转发器、军用电台、遥控、遥测等，我国第一颗人造地球卫星就使用了原六○七研制的石英晶体元件。
二、在通讯系统中的应用在移动通讯蓬勃发展的今天，石英晶体在通讯系统中的重要地位越来越突出。
如：程控交换机、寻呼机、时钟、模拟及数字电路移动电话、无绳电话、手机等。
三、在民用电子设备中的应用更加广泛由于石英晶体元件的主要原材料－人造石英晶体（又称人造水晶）的大力发展，产量猛增，石英晶体元件生产设备，生产工艺的不断更新改造，成本逐步下降，因而晶体元件在民用工业领域的用途不断扩大，如：彩色电视机、石英钟表、程控电话、无绳电话、汽车电话、录像机、VCD、空调、电子玩具、各种遥控器等。
A.彩色电视机，石英晶体是在色彩频率振荡器上用来激励色彩信道同道解调器，PAL制式4.433619MHz，NTS为3.579545MHz。
B.电视差转机（75MHz以上）。
C.手机、传呼机。
D.微处理机，由于数字化智能化的普及使微处理机在各方面得到广泛应用，如：工业、个人用电脑，由晶体提供一个频率非常稳定的时基。