石英晶體諧振器是一種用于穩(wěn)定頻率和選擇頻率的重要電子元件。影響石英晶體諧振器頻率的主要因素:
1、溫度
環(huán)境溫度是影響石英晶體諧振器頻率變化的最主要因素,石英晶體諧振器諧振頻率會隨溫度的改變而變化,這種性質(zhì)稱其頻率溫度特性:石英晶體諧振器的頻率-溫度特性除與其本身物理特性有關(guān)外,還與其切割角度(即切型)和加工流程有一定關(guān)系。恒溫型和溫度補(bǔ)償型晶體振蕩器這兩類高穩(wěn)定度晶體振蕩器正是基于頻率溫度特性研制而成的。
2、老化
老化效應(yīng)是石英晶體固有的物理現(xiàn)象,其諧振頻率隨時間推移緩慢減小或增加的變化過程,稱為石英晶體的老化。AT切石英晶體諧振器的老化主要源于下述方面:
a、諧振器內(nèi)部石英晶格的不完善導(dǎo)致晶體在工作時其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,此是長期效應(yīng):另氣體的分解和吸收導(dǎo)致極板質(zhì)量的改變或遷移,影響會持續(xù)數(shù)周或數(shù)年;
b、由于溫度梯度效應(yīng)而產(chǎn)生的老化;
c、因壓力釋放效應(yīng)而產(chǎn)生老化,此為溫度梯度效應(yīng)過程的函數(shù),一般持續(xù)數(shù)月;
3、其它因素
除溫度和老化兩大主要因素之外,下述因素給諧振器的諧振頻率也會帶來一定的影響。
激勵電平的變化:研究表明,激勵電平對晶體振蕩器諧振頻率有明顯的影響;激勵電流的過大或者過小,都將影響石英晶體的老化性能和諧振頻率的長期或者短期穩(wěn)定度,從而激勵電平的是否穩(wěn)定直接影響到石英晶體諧振器的頻率穩(wěn)定度。
除此以外;負(fù)載的變化、電源電壓的波動以及核輻射等也都會導(dǎo)致石英晶體諧振器的諧振頻率發(fā)生變動。當(dāng)石英晶體諧振器用于某些精度要求特別高的場合時,這些因素給諧振器諧振頻率造成的影響也是不可忽視的。