词汇表
一个
AT晶体单元,AT切割晶体单元
这是一种晶体单元,其晶体芯片以“AT 切割”角度从石英晶体的晶体轴切割而成。这是最广泛使用的晶体单元类型之一,覆盖兆赫 (MHz) 频段。由于这种类型的单元具有三次函数的频率 - 温度特性,拐点在室温附近,因此具有出色的温度特性。
参考:频率与温度特性
绝对最大额定值
绝对最大额定值规定了项目和值的范围,以防止晶体设备损坏或特性发生重大变化。
APR(绝对牵引范围)
可以从标称频率值控制的频率范围。换句话说,APR = 频率控制范围 - 频率偏差(频率公差)。
累积抖动
规范中定义的一种抖动类型。请参阅“抖动”。
参考 :抖动
允许振动
该裕度以晶体振荡电路的负电阻与晶体单元的CI值的比值来表示,是指示振荡特性好坏的参数。
防反射涂层
它是通过蒸发沉积在光学元件表面上的薄膜,用于减少表面反射。一个典型的例子是由氟化镁(MgF2)制成的单层薄膜,也有进一步降低反射率的多层薄膜。
4% 至 8% 的入射光被玻璃反射。
波特率
波特率是每秒传输的信号量。通常以每秒位数 (bps) 表示。
双折射
是入射光束入射到晶体或各向异性材料时,分裂成两束振动相互正交的光束的现象。
CD
这是漏极电容的符号。参见“晶体振荡电路”。
参考:晶体振荡电路
CG
这是栅极电容的符号。参见“晶体振荡电路”。
参考:晶体振荡电路
CI
“晶体阻抗”的缩写。请参阅“等效串联电阻”。
参考:晶体单元的等效电路
CL
这是负载电容的符号。请参阅“负载电容”。
参考:负载电容
CMOS
“互补金属氧化物半导体”的缩写,是一种 LSI 结构。这是目前使用的 LSI 的主要类型。
CMOS负载
指包含CMOS结构(IC结构的一种)且具有连接到输出的负载电路的电路。高/低阈值为50% Vcc。
陶瓷封装
陶瓷封装是使用陶瓷作为封装材料的一种封装。为了长期保持晶体器件的特性,必须将容器密封。因此,过去封装材料多使用金属材料。现在,小型SMD产品多使用陶瓷材料。
陶瓷封装产品示例 | 陶瓷封装产品结构 |
时钟振荡器
时钟振荡器是一种晶体振荡器,可提供计算机和其他数字设备所需的方波脉冲。虽然时钟振荡器与产生精确频率的晶体振荡器具有相同的配置,但其用途不同。爱普生提供 SG 系列时钟振荡器。
晶体振荡器
晶体振荡器是一种晶体器件,由于晶体振荡器和晶体振荡电路 (IC) 集成在一个封装中,因此能够输出指定频率。由于晶体单元和晶体振荡电路之间的匹配调整已经完成,因此可以获得稳定的频率。爱普生建议使用晶体振荡器而不是晶体单元。
确定性抖动
规范中定义的一种抖动类型。请参阅“抖动”。
参考 :抖动
分频器 分频电路
该电路用于从参考时钟频率产生低频时钟。分频率通常为1/n(其中n为整数)。
漏极电阻
这是晶体振荡电路中的元件。请参阅“晶体振荡电路”。
参考:晶体振荡电路
驱动级别(驱动级别)
指操作(驱动)晶体单元所需的功率或振荡输出电平。驱动电平用以下公式表示。驱动电平 P = I2 x Re 其中 I 是流过晶体单元的电流,Re 是晶体单元的有效电阻,Re = R1 x (1+ C0/ CL) (CL:负载电容)
晶体振荡电路 | 晶体单元的等效电路 |
DTCXO(数字温度补偿晶体振荡器)
DTCXO 代表数字温度补偿 X'tal(晶体)振荡器,是一种具有数字温度补偿电路的振荡器,例如爱普生的高精度实时时钟。
有效电阻
石英晶体在负载下的等效电阻,可以通过以下公式计算为 Re:Re=R1(1+Co/ CL) 2
EMI 噪声
该噪声是由晶体振荡电路和外围电路以电波形式发射的。振荡频率范围内的高频成分是电波干扰噪声的主要成分。
电极
电极是形成在晶片表面的金属层,用以驱动晶片并产生驱动输出。通常使用金、银或铬等金属,因为它们具有抗腐蚀性、与晶片材料的亲和性以及成本优势。
晶体单元的等效电路
右图为晶体单元的等效电路示例。此示例中,电路取代了晶体单元的谐振操作模式。
晶体单元的等效电路 |
频率
频率是单位时间(一秒)内周期(波)的密度。频率(f)与周期(t)之间的关系为 f (Hz) = 1/t (s)。
频率控制范围
在压控晶体振荡器中,可通过 Vc 引脚的输入来控制的频率范围。此处,APR(绝对频率牵引范围)是指可从标称频率值控制的频率范围。换句话说,APR = 频率控制范围 - 频率偏差(频率容差)。
频率稳定度(频率容差)
频率稳定度是指晶体振荡器在规定的温度条件和工作电压范围内,对规定的输出频率(fo)的规定容差范围(包括频率-温度特性和频率-电压特性的容差)(Δf),通常用比值(Δf/fo)来表示。
频率与温度特性
指因周围温度变化而引起的频率相对于+25℃时的基准频率的变化。频率温度特性一般用以下近似公式表示。
音叉晶体的频率温度特性示例 | AT晶体频率温度特性示例 | SAW谐振器的频率-温度特性示例 |
- 音叉晶体单元。SAW SAW Resonator。
f_tem=B(Ti-θX)2 θX:指定温度 - AT晶体单元。
f_tem=α (θX-25)+β (θX-25)2+γ (θX-25)3 - SAW谐振器,SAW振荡器:Δf/f = a(θT-θX)2
精工爱普生提供具有正常水平频率-温度特性的 SAW 谐振器/振荡器,以及具有半系数频率-温度特性的 SAW 谐振器/振荡器(新 SAW:NS-32R、EG-2121、EG-2102)。
频率电压特性
频率电压特性是以工作电压范围的中心值的输出频率为基准,描述输出频率的变化。电压变化引起的频率变化可能是由于晶体应变的变化或内置于晶体振荡电路或实时时钟中的 IC 的内部常数的变化引起的。一般来说,IC 是造成这种变化的最大因素。
基本模式
这是 AT 振动模式激发的振动阶次中的第一个(基本)振动阶次。基本阶次提供的稳定振荡使设计晶体振荡电路比使用更高(泛音)振荡阶次更容易。
基本模式 | (参考)第三泛音模式 |
GND
这是信号参考电位(0 V)的符号。
栅极电容
这是晶体振荡电路中的元件。请参阅“晶体振荡电路”。
参考:晶体振荡电路
半波片
当光线通过半波片时,它会给两束线偏振光(平行光和垂直光分量)带来半波长的光程差(相位差δ=180°+N x 360°,N为整数),并将偏振面旋转所需的角度。
密封
气密密封是金属罐封装的一部分,允许引线(引脚)从封装中伸出,同时保持真空状态和输出信号的绝缘。
晶体单元结构图
高频
高频带位于频谱的兆赫(MHz)部分。
赫兹
这是赫兹的符号,是频率的计量单位。103 Hz = 1 kHz(千赫兹),106 Hz = 1 MHz(兆赫兹),109 Hz = 1 GHz(千兆赫兹)。
I²C-BUS 接口
这是一种串行接口,最初由皇家恩智浦半导体公司提出。
绝缘电阻
这是引线之间以及引线与外壳之间的电阻值。
抖动
信号波形中出现的时域偏差或波动。
- 周期抖动(峰峰值)
信号一个周期长度的偏差或波动;峰峰抖动是信号最大周期长度与最小周期长度之间的差。 - 周期间抖动
周期到周期抖动:信号相邻单个周期之间的差异中发生的偏移或波动。最大周期差的绝对值有时称为峰峰值,周期差分布的标准差有时称为 RMS。 周期间抖动 = T1 -T2 - 随机抖动
由热噪声或闪烁噪声引起的抖动。抖动的分布呈正态分布,以分布的标准差作为抖动值。 - 确定性抖动
由电路设计、电磁感应和外部环境引起的抖动。它的特点是有限和可预测(确定性)。在存在此抖动的情况下,抖动的分布表现为多个重叠的正态分布(随机抖动),这些正态分布中位数的最大值和最小值之间的差值是抖动值。随机抖动和确定性抖动 随机抖动示例 - 总抖动 (TJ)
在给定概率下可能发生的最大抖动量,计算为 TJ = DJ + n x RJ,其中 DJ 是确定性抖动的有限值,但 RJ 是正态分布的,因此可能的值是无限的。因此,为 TJ 设置了误差概率 (BER),并根据该概率确定 n 的值。BER = 10^-12 时,n ≈ 14。 - 阶段抖动
相位噪声是以频率域表示的频率不稳定性,而相位抖动则是将其积分并转换到时域后得到的。
LVDS
低压差分信号的缩写。这种电路用于通过低幅度差分信号进行串行数据传输,因此它们可以应用于高频。
LVDS输出定义 | 输出电压等级比较 |
盖
指陶瓷封装上的盖子。盖子可以由金属、陶瓷、玻璃或其他材料制成,并可以使用各种盖子密封方法。
陶瓷封装结构
负载电容
这是从晶体单元的两个端子来看晶体振荡电路的实际电容(串联等效静电电容)。振荡输出频率是根据此电容决定的。(见右图中的CL)。
晶体单元与晶体振荡电路的关系 | 音叉晶体单元的负载电容-频率特性 |
长期抖动
指累积抖动。请参阅“抖动”。
参考 :抖动
最大驱动水平
这是晶体单元能够正常工作的最高驱动电平。当施加超过该电平的电流或电荷时,可能会引起特性劣化或物理损坏。音叉晶体装置需要特别小心。
最大电源电压
供给电源引脚的电压的最大额定值。如果施加超过该值的电压,可能会造成特性劣化或物理损坏。
运动电容
串联谐振频率下晶体单元中的等效静电电容成分,动态电容相当于应变能量。此电容在右侧的等效电路图中表示为C1。
等效电路图
动态电阻
这相当于晶振内部的等效电阻成分,相当于振荡损耗,可以作为振荡难易程度的参考,也叫等效串联电阻,在右侧等效电路图中如R1所示。
晶体单元的等效电路
安装
指将晶体芯片机械固定并电性连接至封装。一般情况下,选择受振动影响最小的晶体芯片端部作为固定区域,但由于机械强度(粘合区域)与晶体芯片的特性相冲突,因此近年来针对小型封装开发了各种固定方法、粘合剂和结构。
AT晶体单元的结构 | 调谐器晶体芯片的安装 |
负电阻
这是从晶体单元的角度来看晶体振荡电路的电阻值。因此,它是指示晶体振荡电路的振荡特性的参数之一。它被称为“负”电阻,因为能量是产生的,而不是消耗的。
晶体单元与晶体振荡电路的关系
标称频率
标称频率是晶体振荡器在规定负载电路下的振荡频率。由于振荡频率的变化取决于施加在晶体振荡电路上的负载大小,因此将“标称”作为形容词附加,以表示晶体振荡器在规定负载电路下的振荡频率。
或者
恒温晶振
恒温晶体振荡器OCXO (Oven Controlled X'tal Oscillator) 的缩写。为了提供更高的稳定性,这种晶体振荡器配备有一个小型恒温槽来放置晶体器件。有别于TCXO靠温度补偿来抑制频率变化,OCXO是通过维持恒定的高温来防止温度变化从而抑制了频率漂移。因此,OCXO可用于测量系统和基站通信设备等设备,这些设备需要比 TCXO 更高的频率稳定性。
工作温度范围
这是能保证晶体器件的规格(参数值)的温度范围。
工作电压(电源电压)
这是施加到 VDD/VCC 引脚的电压,定义为满足电气特性的持续操作所需的电压。
光轴
双折射晶体中不存在沿双折射方向(不发生光线分离)方向的轴。这是穿过石英晶体顶点的 Z 轴。
振荡启动时间
这是指上电后,电源电压达到最低工作电压,到晶振启动并达到稳定振荡的时间。
输出允许
输出使能引脚设置输出停止模式,同时使内部电路继续运行。它被实现在实时时钟模块或晶体振荡器上,供系统处于停止模式时使用,以帮助降低系统的功耗。
输出频率
输出频率是晶体振荡电路或晶体振荡器输出的频率。
输出负载
这是施加到连接到输出的CMOS或 TTL 电路的负载。
输出上升时间
泛音模式
泛音模式是与基频振动阶数相关的更高振动阶数(奇数倍)。每个晶体单元除了基频阶数外,还具有泛音阶数。泛音阶数用于实现高频,这是使用基频阶数进行设计或制造时难以实现的。通常使用第三(基频阶数的三倍)泛音。
(参考)基本模式 | 三泛音模式 |
正射极耦合逻辑(正射极耦合逻辑电平)
正射极耦合逻辑的缩写。这是LSI IC中的一种I/O电平。
LLV-正射极耦合逻辑(正射极耦合逻辑电平)输出定义 | ECL 输出定义 | 输出电压等级比较 |
PLL
锁相环 (Phase Locked Loop) 的缩写。这是一种可以根据具有特定频率时钟信号产生任意输出频率电路或 IC。最近,它们用于电视和收音机中的可变接收频率电路。精工爱普生已开发并销售包含 PLL 的可编程振荡器。
PROM 写入器
PROM 写入器是用于可编程晶体振荡器的编程工具。之所以称为PROM 写入器,是因为它能将频率数据写入可编程晶体振荡器的内部 PROM。该工具仅适用于 SG-8000 系列。PROM Writer 是精工爱普生的注册名称。
封装
封装是用于放置晶体芯片或用于放置晶体芯片和IC芯片的容器。封装的功能包括便于将器件安装到板上,以及保持内部真空或惰性气体,以优化内部晶体的振荡特性。
无铅产品
无铅产品是指其零部件和表面处理材料中不含任何铅的产品。但是,无铅产品在安装时需要比含铅焊接产品更高的焊接温度。
无铅产品的 回流焊温度曲线
周期抖动
规范中定义的一种抖动类型。请参阅“抖动”。
参考 :抖动
相位噪声
因晶体振荡电路内外部的环境因素(噪声)而产生的在振荡频率附近辐射的无用能量。当该噪声值过高时,无线信号传输可能会发生错误。
光刻处理
这种加工方式使用化学药品溶解晶体板或金属层,通常用于制作音叉晶体芯片的音叉晶体形状或制作电极。在开发这种加工方法之前,人们使用机械加工,但光刻加工具有以下优势。
- 这与制造高尺寸精度集成电路的过程相同,因此晶体芯片可以做得非常小、非常精确等等。
- 通过化学加工可以从一块晶片制成数百个音叉晶片,且质量稳定、成本低廉。
- 由于晶体芯片中不残留任何应变,因此得到的晶体芯片能够长时间提供稳定的振荡频率。
参考:机械加工
压电效应
压电效应是指在特定晶体轴向对典型晶体材料(例如石英晶体)施加压力时,在特定轴向产生的电荷。相反,在相同轴向施加电荷时产生的机械应力称为逆压电效应。具有这些特性的材料包括单晶材料,例如石英晶体(SiO 2)、三氧化锂钽(LiTaO 3)和三氧化锂铌(LiNbO 3),以及多晶(压电陶瓷)材料,例如三氧化钡钛(BaTiO 3)。这些材料各有优缺点,石英晶体最适合稳定振荡。
压电效应 | 逆压电效应 |
参考:压电元件
抛光
这是指晶体板表面的抛光。这包括研磨(使用细粒磨料)和抛光(使用浸有抛光物质的抛光布)。这些类型的表面处理对于获得所需频率和提高振动效率非常重要。特别是,表面精度对 AT 晶体单元的特性有很大影响。更高的频率需要更精细的表面精度。
可编程晶体振荡器
这表示包含PLL电路并可编程输出所需频率晶体振荡器。能够对任何输出频率进行编程有利于短交货期、小批量生产。需要特殊的编程工具才能将频率数据写入空白晶体振荡器。Epson爱普生晶体振荡器是 SG-8xxx 系列,由SG-Writer编程工具进行编程。
石英晶体
石英晶体是六方单晶,例如 SiO2 晶体。这包括天然石英晶体和合成石英晶体。天然石英晶体通常用于装饰品。直到 20 世纪 60 年代中期,它们还用于工业用晶体设备。从那时起,合成石英晶体就成为工业用途的首选,因为它们质量优越、杂质或晶格缺陷相对较少,并且可以稳定供应。
天然石英晶体 | 合成石英晶体 |
研发
这是漏极电阻的符号。参见“晶体振荡电路”。
参考:晶体振荡电路
RMS 抖动
规范中定义的一种抖动类型。请参阅“抖动”。
参考:抖动
随机抖动
规范中定义的一种抖动类型。请参阅“抖动”。
参考:抖动
实时时钟模块
实时时钟模块是将 32.768 kHz 晶体单元和实时时钟 IC 集成到一个封装中的晶体器件。此模块用于计算机和传真机以及其他需要时间管理功能的电子设备。这些模块不仅省去了设计振荡电路和调整钟表功能的麻烦,而且还节省了电路板上的空间。
实时时钟模块
(RX-8581)
参考:实时时钟
回流焊温度曲线
回流焊曲线指定使用回流焊方法将电子器件安装到电路板时需要设置的温度和时间段。不遵守这些规范可能会损坏电子器件,例如降低其特性。
回流焊温度曲线焊接产品 | 无铅焊接产品 |
射频
这是反馈电阻的符号。参见“晶体振荡电路”。
参考:晶体振荡电路
深圳
SAW振荡器
这是一种将SAW resonator芯片和包含晶体振荡电路的 IC 芯片封装在一起的晶体振荡器。爱普生提供 EG 系列SAW oscillators。特别是 EG-2121 和 EG-2102 的频率温度特性已改善到以前的一半。
参考:频率与温度特性
SIP 封装
单列直插式封装的缩写。这种封装的引线(引脚)从一侧伸出,插入电路板上的孔中以安装封装。
SIP 封装
SMD 封装
这是安装在 PCB 表面上的任何封装的统称。SMD 是“表面贴装器件”的缩写。这是较新的晶体器件封装类型之一,通常使用陶瓷或塑料作为封装材料。
SOJ 封装
小外形 J 型引线封装的缩写。在这种表面贴装封装中,引线(引脚)从两侧伸出,引线末端向内弯曲,位于封装下方。
SOP封装
小外形封装 (Small Outline Package) 的缩写。这种表面贴装封装的引线 (引脚) 从两侧伸出,并且引线末端向外弯曲。
抗冲击性
指晶体元件的耐冲击性。通过特定冲击引起的特性变化量(特别是频率变化量)和损坏量来评估。石英晶体是一种硬而脆的材料,容易破裂,因此耐冲击性是移动产品中使用的晶体元件的关键特性。过去,使用的评估方法是使用冲击测试设备对晶体产品施加一定量的冲击。最近采用的评价方法是将晶体器件固定在100克重量的测试工具中,然后从一定高度反复落下。
分流电容
分流电容是晶体振荡器中两个电极之间产生的静电电容元件。在右侧的等效电路图中,它表示为C0。
晶体单元的等效电路图
支持
待机功能可以停止振荡电路的运行和晶体振荡器的输出。这有助于减少功耗。
储存温度
这是保持存储(未操作)的晶体设备的操作性和特性的温度范围。将晶体设备存储在该温度范围之外的环境中可能会导致特性劣化或其他损坏。如果将晶体设备长期存储在接近该范围上限或下限的温度下,特性也可能会劣化,因此爱普生建议尽可能在正常的室温和湿度条件下存储晶体设备。
表面声波
参考 : SAW
合成石英晶体
这是指人工制造的石英晶体,与天然石英晶体相对。这两种类型的石英晶体都用作晶体器件的材料。天然石英晶体含有大量杂质,质量波动范围很大,而合成石英晶体杂质较少,因此可以制造更稳定的晶体器件。使用一种称为水热合成的方法来生长特定尺寸的各种石英晶体。晶体在高压釜中生长两个月,高压釜的加工条件为温度约为 +400 ℃,气压为 1000 大气压。
合成石英晶体
TCXO
“温度补偿晶体振荡器”的缩写。有关详细说明,请参阅“温度补偿晶体振荡器”。
参考:温度补偿晶体振荡器
温度补偿晶体振荡器
这种晶体振荡器,简称 TXCO,包括根据晶体振荡器的温度补偿频率变化的功能。通常,AT 晶体器件具有相对较好的温度特性。为了获得更稳定的频率,根据温度传感器发送的信号来补偿温度变化。有两种频率补偿方法:模拟补偿方法和数字补偿方法。爱普生应用领域TG 系列温度补偿晶体振荡器。
参考:TCXO
厚度剪切振动
这是晶体单元的一种振动模式。如右图所示,在该振动模式下,晶体板厚度方向的顶面和底面彼此相反地移动。该模式用于 AT 晶体单元等高频晶体单元。频率 f 是晶体芯片厚度 T 的函数。对于基频,f = k/T(k:常数)
基本模式 | 三泛音模式 |
参考:AT晶体单元
音叉晶体单元
这种类型的晶体单元使用音叉形晶体芯片。其优点包括适合相对较低频率,体积小,振动板可与支架分离。有关振动模式的描述,请参阅“挠曲振动”。
音叉晶振芯片 | 音叉晶体的结构 |
紫外线和红外线截止滤光片涂层
它是一种多层涂层,用于滤除紫外线(波长为 400 nm 或以下的光)和红外线(波长为 650 nm 或以上的光)。CCD 或 CMOS 设备对紫外线和红外线都很敏感。紫外线会在图像上投射出蓝色色调。此滤光涂层可去除这种颜色。
VCC
这是晶体管集电极引脚(正电源引脚)和电源电压值的符号。虽然有时也使用符号 VDD 代替,但严格意义上来说它有不同的含义。请参阅“VDD”。
参考:VDD
真空沉积
它是在真空条件下,通过蒸发沉积金属或介电材料,在基片表面形成薄膜的方法。方法包括电阻加热真空蒸发、EB加热真空蒸发、溅射、离子镀、CVD(化学气相沉积)
电压控制SAW振荡器
这种类型的SAW振荡器(简称VCSO)具有使用施加电压来控制振荡频率的功能。一般用于至少几百 MHz 的较高频率。精工爱普生在其 EV 系列中应用领域了电压控制SAW oscillators。
参考:VCSO
压控晶体振荡器
这种晶体振荡器(简称VCXO)具有利用施加电压来控制振荡频率的功能。一般用于包括各种传感器的自动控制系统,用于控制接收频率。通常,它还包括一个可变电容器,用于控制振荡频率。精工爱普生在其VG系列和TCO系列中应用领域了压控晶体振荡器。
参考:VCXO