就一定還需要一款32.768KHz的晶振用來提供精準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)，其用途是記錄時(shí)間信息，而且大家應(yīng)該也都知道，監(jiān)控?cái)z像頭只是一個(gè)工具，還要電腦來記錄儲(chǔ)存當(dāng)時(shí)所發(fā)生的事情，然而電腦中應(yīng)用的石英晶振可不止一種，除了這款用來校準(zhǔn)時(shí)間信息的32.768Khz晶振之外還有14.318M晶振，24.576M晶振，25M晶振,60M溫補(bǔ)晶振，24M溫補(bǔ)晶振等等幾款型號(hào)。所以說，在平安城市建設(shè)的項(xiàng)目上，石英晶體振蕩器的作用也是不可忽略的。

石英晶體振蕩器采用波源基波振蕩方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，耗電量受益于此而最少。與此相對(duì)，受復(fù)雜電路的影響，全硅MEMS振蕩器①的電流消耗為7.1mA；在“相位噪音與相位抖動(dòng)”之項(xiàng)中已說明的具有良好的相位噪音特性的全硅MEMS振蕩器②竟然達(dá)到了31.5mA。由此，需要在相位噪音的改良與維持低耗電量之間做出權(quán)衡，使用振蕩器構(gòu)建設(shè)備系統(tǒng)之際應(yīng)當(dāng)十分注意。

32.768K不僅是晶振頻率更是時(shí)鐘頻率，在任何一個(gè)需要時(shí)鐘的電子產(chǎn)品中必定需要32.768K晶振的存在，而32.768K也從圓柱晶體發(fā)展到了貼片晶體，從無源石英晶體諧振器衍生到了有源石英晶體振蕩器，從前的32.768K必定是無源石英晶振,今天的32.768K有源晶振不在是神話。那為什么我們要對(duì)一個(gè)小小的時(shí)鐘頻率花費(fèi)這樣多的心思，對(duì)它研究來探索去的呢？無源32.768K到底缺少些什么，致使它無法一如既往的滿足時(shí)代科技發(fā)展要求的，直接推動(dòng)了32.768K石英晶體振蕩器的出現(xiàn)呢？

固體可以分為結(jié)晶體(晶體)與非結(jié)晶體(非晶體)兩大類。晶體中有外形高度對(duì)稱的單晶體(如石英晶體)和由許多微細(xì)晶體組成的多晶體(如各種金屬)。晶體的主要特性是原子和分子的有規(guī)則排列,這種排列反映在宏觀上是外形的對(duì)稱性,而非晶體就不具備這種特性,例如石英玻璃,它的成份與石英晶振晶體一樣是SiO2,但不屬于晶體。

石英晶體可以是天然的,也可以由人工培養(yǎng)。晶態(tài)物質(zhì)在適當(dāng)條件下,能自發(fā)地發(fā)展成為一個(gè)凸多面體形的單晶體。圍成這樣一個(gè)多面體的面稱為晶面;晶面的交線稱為晶棱;晶棱的會(huì)集點(diǎn)稱為頂點(diǎn)。發(fā)育良好的單晶體,外形上最顯著的特征是晶面有規(guī)則的配置,屬于同一品種的晶體,兩個(gè)對(duì)應(yīng)晶面(或晶棱)間的夾角恒定不變。圖1.1.1給出了理想石英晶體的外形。石英晶振晶體的晶面共30個(gè),分為五組,六個(gè)m面(柱面),六個(gè)R面(大棱面),六個(gè)r面(小棱面)六個(gè)s面(三方雙錐面),六個(gè)x面(三方偏方面),相鄰m面的夾角為60°相鄰m面和R面的夾角與相鄰m面和r面的夾角都等于38°13,相鄰s面與x面的夾角等于25°57。由于外界條件能使某一個(gè)或某一組晶面相對(duì)地變小或完全隱沒,所以實(shí)際見到的石英晶體很少如圖1.1.1所示,就是人造石英晶體的外形也只是接近理想情況.

(a)右旋石英晶體 (b)左旋石英晶體

圖1.1.1石英晶體的理想外形

晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的規(guī)律性,造成了它在外形上的對(duì)稱性。例如:晶體可以有對(duì)稱軸、對(duì)稱中心、對(duì)稱面等對(duì)稱元素。石英晶體存在一個(gè)三次對(duì)稱軸(或三次軸即晶體繞該軸旋360°3后能夠復(fù)原)和三個(gè)互成120°的二次軸,如圖1.1.2中的a、b、d軸

圖1.1.2石英晶體的對(duì)稱軸和直角坐標(biāo)系

在結(jié)晶學(xué)中,晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以概括為是由一些“點(diǎn)子”在空間有規(guī)則地作周期的無限分布:“點(diǎn)子”代表原子、離子、分子或其集團(tuán)的重心。這些“點(diǎn)子”的總體稱為點(diǎn)陣,構(gòu)成石英晶體的是二氧化硅分子,而二氧化硅分子的重心又正好與硅離子重合,因此硅離子的點(diǎn)陣就可以反映出石英晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

石英晶體的各層硅離子若按右手螺旋規(guī)則分布,則稱為右旋石英晶體;若按左手螺旋規(guī)則分布,稱為左旋石英晶體。從外形上看,右旋石英晶體振蕩器,石英晶體的s面在R面的右下方或m面的左上方,左旋石英晶體的s面在R面的左下方或m面的右上方(見圖1.1.1),它們互為鏡象對(duì)稱。

晶體物理性質(zhì)的各向異性和晶體外形的對(duì)稱性有關(guān),因此討論石英晶體的物理性質(zhì)時(shí),采用為圖1.1.2所示的直角坐標(biāo)系較為方便。選c軸為z軸,a(或b、d)軸為x軸,與x軸、z軸垂直的軸為y軸。其指向按1949年IRE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)左、右旋石英晶體均采用右手直角坐標(biāo)系。

所有生產(chǎn)步驟必定都遵守最小成本最大利潤(rùn)化，電子產(chǎn)品生產(chǎn)也是如此，可是現(xiàn)在卻一直存在著這樣一個(gè)現(xiàn)象，低成本貨源足交貨周期更短的全硅MEMS振蕩器卻一直沒能取代石英晶體振蕩器的地位，這到底是為什么呢？要知道全硅MEMS振蕩器發(fā)展也很多年了，在電氣性能上也有可以和石英晶振一比高下的實(shí)力了，并且全硅MEMS振蕩器比有源石英晶振更不易損壞，原材料便宜導(dǎo)致全硅MEMS振蕩器價(jià)格有雨石英晶體振蕩器。

對(duì)很多接觸晶振的朋友來說肯能很少聽到陶瓷晶振這個(gè)名詞，一些朋友可能早就開始不再需要接觸陶瓷晶振了，現(xiàn)在的晶振市場(chǎng)可以說充斥著大多數(shù)名詞都是石英晶振，石英晶體，無源晶振，有源晶振，石英晶體諧振器，石英晶體振蕩器，32.768K晶體，貼片晶振，溫補(bǔ)晶振，壓控晶振，壓控溫補(bǔ)晶振，恒溫晶體振蕩器，差分晶振，可編程振蕩器，32.768K有源晶振等等，這些詞匯相信每個(gè)與晶振行業(yè)先接觸的朋友都已耳熟能詳了。

在外力作用下,物體的大小和形狀都要發(fā)生變化,通常稱之為形變。如果外力撤消后,物體能恢復(fù)原狀,則這種性質(zhì)稱為物體的彈性;如果外力撤消后,物體不能恢復(fù)原狀,則這種性質(zhì)就稱為物體的塑性。自然界既不存在完全彈性的物體,也不存在完全塑性的物體。對(duì)于任何物體,當(dāng)外力小時(shí),形變也小,外力撤消后,物體可完全復(fù)原;當(dāng)外力大時(shí),形變也大。若外力過大,形變超過一定限度,物體就不會(huì)復(fù)原了。這就說明,物體有一定的彈性限度,超過這個(gè)限度就變成塑性。與壓電有關(guān)的問題,都屬于彈性限度范圍內(nèi)的問題。因此,這里僅討論石英晶振晶體的彈性性質(zhì)。

一、應(yīng)力

選兩根長(zhǎng)度相等,粗細(xì)不同的橡皮繩,當(dāng)這兩根橡皮繩受到相同的拉力作用時(shí),顯然,細(xì)橡皮繩比粗橡皮繩拉得長(zhǎng)一些。為什么在相同的外力作用下,它們的伸長(zhǎng)量不一樣呢?這是因?yàn)閮筛鹌だK的粗細(xì)不一樣,也就是橫截面的大小不樣。由此可見,在拉力的作用下,物體的伸長(zhǎng)量不僅與力的大小有關(guān),而且還與石英晶振,貼片晶振等物體的橫截面的大小有關(guān)。為了計(jì)入橫截面大小的影響,引入單位面積的作用力(即應(yīng)力)這個(gè)概念,它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:

式中,T為應(yīng)力,F為作用力,A為橫截面(即力的作用面積)。通常規(guī)定作用力為拉力時(shí),T>0,作用力為壓力時(shí),T<0。

二、應(yīng)變

選擇兩根長(zhǎng)度不等,但粗細(xì)相同的橡皮繩,當(dāng)這兩根橡皮繩受到相同的拉力作用時(shí),它們的應(yīng)力相同,而伸長(zhǎng)量不同,即長(zhǎng)橡皮繩比短橡皮繩拉得長(zhǎng)一些。由此可見,石英晶體振蕩器,石英晶振,物體的伸長(zhǎng)量不僅與應(yīng)力有關(guān),而且還與原來的長(zhǎng)度有關(guān)。為了計(jì)入長(zhǎng)度的影響,引入單位長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)量(即應(yīng)變)這個(gè)概念。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

式中,S為應(yīng)變,l為原長(zhǎng),△l為伸長(zhǎng)量,△l為單位長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)量(或相對(duì)伸長(zhǎng)量)。

三、正應(yīng)力與正應(yīng)變

如圖2.2.1(a)所示的小方片,當(dāng)它受到x方向的應(yīng)力作用時(shí),除在x方向產(chǎn)生伸長(zhǎng)外,同時(shí)在y方向也產(chǎn)生收縮,如圖2.2.1(b)所示。同樣,當(dāng)小方片受到y方向的應(yīng)力作用時(shí),除了在y方向產(chǎn)生伸長(zhǎng)外,同時(shí)在x方向也產(chǎn)生收縮.如圖2.2.1(c)所示。上述

 (a)未受力情況(b)沿x方向受力時(shí)的形變情況(c)沿y方向受力時(shí)的形變情況

圖2.2.1小方片應(yīng)力、應(yīng)變示意圖

沿x方向應(yīng)力和y方向應(yīng)力的特點(diǎn)是,石英晶振力的方向與作用面垂直(或力的方向與作用面的法線方向平行)。為了反應(yīng)這兩個(gè)方向在應(yīng)力符號(hào)上要附加兩個(gè)足標(biāo),例如Tx和Ty。應(yīng)力的第一個(gè)足標(biāo)表示力的方向,第二個(gè)足標(biāo)表示作用面的法線方向。同理,石英貼片晶振應(yīng)變也有兩個(gè)足標(biāo),例如Sx和Sy應(yīng)變的第一個(gè)足標(biāo)表示原長(zhǎng)度的方向,第二個(gè)足標(biāo)表示伸長(zhǎng)量的方向,Tx、Ty又稱正應(yīng)力(或伸縮應(yīng)力),Sx、Sy又稱為正應(yīng)變(或伸縮應(yīng)變)為了簡(jiǎn)便,通常將足標(biāo)中的(x,y,z)用(1,2,3)表示,而且將雙足標(biāo)簡(jiǎn)化為單足標(biāo),雙足標(biāo)與單足標(biāo)的關(guān)系如表2.2.1所示。

四、切應(yīng)力與切應(yīng)變

形變前為一正方形的薄片,在形變后變?yōu)榱庑?/span>,這樣的形變稱為切變,如圖22.2所示。從圖中看出,切變的特點(diǎn)是形變前、后四個(gè)邊之間的夾角發(fā)生了變化,一個(gè)對(duì)角線被拉長(zhǎng),另一個(gè)對(duì)角線被壓縮。而且角度6xy和eyx的變化越大,切變?cè)酱?。因此切?yīng)變與這兩個(gè)角度之間的關(guān)系為：

顯然,S6這種切應(yīng)變,在如圖2.2.3所示的兩對(duì)應(yīng)力(Tyx,Tyx和Txy,Tyx)的作用下產(chǎn)生的,而這兩對(duì)應(yīng)力稱為切應(yīng)力。石英晶振切應(yīng)力的特點(diǎn)是:力的方向與作用面平行,它可以使物體產(chǎn)生切變,而不能使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng),故有:

Tyx= Txy = T21 = T12 =T6

石英晶振還有一個(gè)重要的特性——溫度漂移。所有的石英晶體材料做成的頻率器件，均有一定的溫漂。溫漂成為影響石英晶體諧振器及石英晶體振蕩器頻率精度的重要因素。溫補(bǔ)晶振（TCXO），恒溫晶體振蕩器（OCXO），都是針對(duì)晶體的頻率溫度特性做相應(yīng)的補(bǔ)償，頻率精度TCXO小于±2.5ppm,OCXO小于±10ppb（1ppb=10-3ppm），甚至更高。所以溫度補(bǔ)償成為彌補(bǔ)石英晶體溫漂的重要手段。然而，市面上針對(duì)KHZ級(jí)別的溫補(bǔ)晶振少之又少，其原因，我可以從晶體的切型方面分析。石英晶片的切型大致可以分為AT切、BT切、CT切、DT切等。

臺(tái)灣泰藝晶振成立于民國(guó)89年3月，前身為泰電電業(yè)股份有限公司電子部（民國(guó)65年設(shè)立），泰藝晶振是一家專業(yè)晶振,石英晶振,有源晶振,壓控晶振等其它頻率控制元件制造商。主要產(chǎn)品包括:石英晶振、石英晶體振蕩器、壓控晶體振蕩器、溫補(bǔ)晶振，并且是臺(tái)灣唯一擁有生產(chǎn)恒溫控制石英振蕩器技術(shù)的晶振制造商，成熟完整的晶振產(chǎn)品線提供一次性購足的服務(wù)。

帶電壓的石英晶振我們稱它為有源晶振也就是石英晶體振蕩器，那不帶電壓的就是無源晶體了，石英晶體諧振器在選擇是有這幾項(xiàng)參數(shù)需要考慮：尺寸，頻率，負(fù)載電容，精度，溫度，只要搞定了這幾參數(shù)基本上這顆晶振就OK了，并且通常情況下符合這些條件的無源晶振并不止一顆，有些一個(gè)品牌里自己就有好幾款這樣的晶振型號(hào)供選擇，然后再加上一些其他晶振品牌的可以說就不要擔(dān)心會(huì)沒有貨，只要你沒有品牌限制大把的可替換晶振型號(hào)等著你的到來呢。

這幾個(gè)常用石英晶振參數(shù)也是最基本的晶振參數(shù)，是每位晶振采購商在向晶振廠家采購石英晶振前必先了解清楚的重要晶振參數(shù)，它們可以說是一顆晶振電氣性能特征的主要參數(shù)，因此想要購買到一顆合適的石英晶振，采購商必須先弄清楚它們。

在有源晶振中有一類VC-TCXO晶振,全稱是壓控溫補(bǔ)晶體振蕩器，很多人認(rèn)為它是有亞空晶振和溫補(bǔ)晶振結(jié)合而得來的，那到底是不是呢？壓控晶振和溫補(bǔ)晶振是兩種不同的石英晶體振蕩器，要理解VC-TCXO晶振是否有他們的來先要來具體了解一下它們的工作方式和原理。

而另半壁江山中以鴻星晶振較為突出，鴻星晶振和眾多臺(tái)產(chǎn)晶振廠家一致，所生產(chǎn)的石英晶體振蕩器要比石英晶振諧振器更為出名，并且它自身也更專注于有源晶振的研發(fā)和創(chuàng)新。對(duì)于鴻星你可能沒有像對(duì)TXC晶技那般了解，但不必?fù)?dān)憂，接下來我要詳細(xì)介紹的就是它——臺(tái)灣鴻星電子。

我公司是專業(yè)做晶振的,而32.768K時(shí)鐘晶體有用到手表里,所以,對(duì)我來說不會(huì)感到陌生.知道了導(dǎo)致手表慢走的原因了,那么想修好它還會(huì)不可以嗎?我對(duì)手表里的配件有一點(diǎn)的認(rèn)知,石英表的機(jī)芯是由一個(gè)32.768K表晶,一電容,電阻,IC,電感,電子電池組合而成.這時(shí)候有人會(huì)問32.768K是什么啊?代表什么意思呢.