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TECHNICAL SUPPORT

表晶小知識(shí)

發(fā)布日期:2023-06-20
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1.表晶為什么會(huì)使用32.768KHz這么特殊的頻率點(diǎn)

因?yàn)?的15次方=32768

所以32.768KHz=32768Hz,時(shí)鐘電路用32.768KHz分頻15次,就是1Hz

另外,相對(duì)于高頻晶振,低頻的32.768KHz耗電低,抗干擾性好。

2.作為表晶,1ppm的日誤差、月誤差、年誤差到底有多少秒

    1ppm=1/1000000

日誤差:1*24小時(shí)*3600秒/1000000=0.0864秒

月誤差:1*30天*24小時(shí)*3600秒/1000000=2.592秒

年誤差:1*365天*24小時(shí)*3600秒/1000000=31.536秒

 

3. 表晶用網(wǎng)絡(luò)儀卡測(cè)試時(shí),會(huì)遇上顯示‘不穩(wěn)定’的情況,這是為什么?

  表晶插入夾具加電后,到穩(wěn)定振蕩,會(huì)有0.01秒以上的時(shí)間,因此,我們的網(wǎng)絡(luò)儀卡

在測(cè)試晶體時(shí),一般會(huì)掃描2次,以第2次的為準(zhǔn)。

  但當(dāng)?shù)?次和第2次掃描的頻率FL的誤差超過(guò)0.5ppm時(shí),儀器就判定為不穩(wěn)定。

此時(shí),我們就會(huì)使用手動(dòng)測(cè)試機(jī)驗(yàn)證,如正常,就判定該產(chǎn)品仍合格。

 

4.表晶的‘不穩(wěn)定’發(fā)生的原因?如何解決?

  由于國(guó)內(nèi)細(xì)調(diào)工藝,均采用機(jī)械砂輪磨調(diào),調(diào)后不能再清洗,因此會(huì)有少許微塵留在音叉上,在發(fā)生振蕩時(shí),會(huì)出現(xiàn)1ppm左右的變化,因此才會(huì)發(fā)生‘不穩(wěn)定’的情況。

   另外,如果外殼內(nèi)真空不好、錫膏未干透、錫點(diǎn)虛焊等,也會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定的情況。

   知道了原因,那么解決就可以有針對(duì)性:

1) 采用非機(jī)械式的調(diào)頻,如激光調(diào),不會(huì)產(chǎn)生微塵,穩(wěn)定性會(huì)有很大提高

2)壓封時(shí)要確保外殼內(nèi)的干凈和真空

3)接著時(shí)的錫點(diǎn)要干透、焊接牢固

 

 

5.表晶制作為什么用音叉晶片,而不是AT切的晶片

  壓電晶體研究發(fā)現(xiàn),不同的振動(dòng)模式,只會(huì)產(chǎn)生某一頻段的振動(dòng)頻率。經(jīng)過(guò)前人研究發(fā)現(xiàn),音叉式振動(dòng)模式,在KHz段(目前知道的是20-300KHz)的振蕩最穩(wěn)定,才能達(dá)到最好的品質(zhì)。

  而AT切的振動(dòng),一般在MHz段,才能最穩(wěn)定,達(dá)到最好的品質(zhì)。

 6.表晶的TC曲線是怎么樣的?計(jì)算公式是什么?

  表晶的TC(溫度特性)曲線是頂點(diǎn)在25℃處的,開口向下的拋物線,如下圖。

 

圖片1.png


音叉的TC曲線,可以通過(guò)公式進(jìn)行理論推算。具體公式為:

           溫度頻差(ppm) = 溫度系數(shù)*(溫度點(diǎn)-25)^2

 溫度系數(shù)一般為:-0.03或,-0.036或,-0.042等

 比如,系數(shù)為-0.042,在85度的理論溫度頻差為:

-0.042*(85-25)*(85-25) = -151.2ppm

 

注意:只要溫度不同于頂點(diǎn)溫度,不管是溫度高還是低,頻率都將下降,即ppm的變化為負(fù)。

 

7.用手直接接觸表晶表面,頻率會(huì)發(fā)生多大的變化?

 人的體溫一般在36-37度,根據(jù)TC曲線,用手長(zhǎng)時(shí)間接觸表晶表面(5秒以上),發(fā)生的頻差是: -0.042*(36-25)*(36-25)= -5.08ppm

 即頻率會(huì)下降5.08ppm。因此測(cè)試應(yīng)盡量避免人手直接接觸。即使接觸少于5秒,頻率也會(huì)發(fā)生偏差。

 

8.音叉在制作表晶時(shí),頻率由什么決定?

 音叉在制作表晶時(shí),在固定叉指寬度、晶片厚度、叉指間隔后,主要由叉深決定。成反比,即:叉深越小,頻率越高。

 機(jī)械磨調(diào)工藝,采用的是升頻法,即先將頻率設(shè)置在低于標(biāo)稱點(diǎn),然后逐步調(diào)高。

 相對(duì)應(yīng)的,我們目前AT切采用的是降頻法。通過(guò)銀層覆蓋,增加負(fù)荷,達(dá)到降頻目的。

 

9.印刷電路板的組裝方法

音叉型振動(dòng)子橫向倒放時(shí),請(qǐng)充分固定到電路板上。特別是振動(dòng)的部位,如圖所示在電路板與振動(dòng)子間放入緩沖材料,或用彈力較好的接著劑(硅膠等)進(jìn)行固定。另外,請(qǐng)避免在底座玻璃部涂布接著劑。

振動(dòng)子直立使用時(shí),振動(dòng)子與電路板間隔開3×8型3mm以上,2×6型2mm以上。