多年來,我們對石英晶體諧振器的要求很高,工作溫度范圍為-40°C至+85°C,穩(wěn)定性為±10ppm,盡管我們與客戶討論的幾乎所有應(yīng)用都不需要操作這個工業(yè)溫度范圍.似乎所考慮的要求不是考慮應(yīng)用而是來自半導(dǎo)體制造商的數(shù)據(jù)表;這些芯片的工作溫度范圍為-40°C至+85°C,參考設(shè)計表明晶體和其他元件應(yīng)該能夠做到這一點.

現(xiàn)在,可以購買符合所述規(guī)格的晶振,但晶體制造的基本原理使它們對于除了最苛刻的應(yīng)用之外的所有應(yīng)用都非常昂貴.這就是原因.

正如我們在之前的一篇博文中所描述的那樣,大塊的石頭被切成小晶片來制造晶體,晶體的工作頻率總是在25°C時被引用.我們通過改變切割晶片的角度來改變晶體的溫度特性.

下圖顯示,在一定溫度范圍內(nèi)共同實現(xiàn)高穩(wěn)定性會限制我們切割晶體的角度數(shù).如果您只需要一個較窄的工作溫度范圍,或者可以承受頻率相對較大的變化(可能是±40ppm),那么可以輕松實現(xiàn)水晶切割.但是,延長溫度范圍或收緊穩(wěn)定性要求限制了切割角度的選擇.

即使使用最合適的切割角度,在-40°C至+85°C的溫度范圍內(nèi)保持在±10ppm范圍內(nèi)的石英晶振產(chǎn)量也很小.結(jié)果,這些晶體的成本相對較高-對于許多消費者,商業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用來說這是非常令人望而卻步的.

但是,您可能會說,“我在分銷商目錄中看到了從-40°C到+85°C的穩(wěn)定性達到±10ppm的廉價水晶.”我們已經(jīng)購買了這些組件并對其進行了詳盡的測試.我們還沒有找到一個完全符合規(guī)格的低成本貼片晶振;有些接近但它們總是超出溫度范圍下限的±10ppm規(guī)格.

當(dāng)然,一些制造商根本沒有準確測試晶體的設(shè)施,而是依靠引用近似值.重申這一點:你可以購買一塊在-40°C至+85°C范圍內(nèi)具有±10ppm穩(wěn)定性的石英晶體諧振器,但它將是一種相對昂貴的元件,而且很少適合您的應(yīng)用.

我們從事水晶業(yè)務(wù)超過40年,我們只會發(fā)布準確,誠實的規(guī)范,這些規(guī)范已在詳盡的測試程序中得到證實.

我們的建議始終是首先考慮您的個人應(yīng)用,而不是僅僅依靠芯片組制造商的參考設(shè)計,這些設(shè)計本質(zhì)上是通用的,而且往往是不準確的.然后與我們的工程和應(yīng)用支持團隊聯(lián)系,他們將始終為您指出最經(jīng)濟的晶體或石英晶體振蕩器.正如古老的諺語所說,“你不需要大錘來破解堅果.”

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