Bliley晶體BTCS3-16MHZMCN-BCCT切割類(lèi)型:AT與SC切割性能比較
每個(gè)石英振蕩器內(nèi)部都有一個(gè)稱(chēng)為晶體坯的東西。晶體坯是振蕩器的諧振元件，當(dāng)受到電壓時(shí)，將開(kāi)始振動(dòng)并以其基頻振蕩。晶體坯的制造方式會(huì)對(duì)振蕩器的性能產(chǎn)生重大影響。在這篇博客中，我們將討論水晶坯切割時(shí)石英的方向如何影響振蕩器的性能。
什么是晶體切割&振蕩器中使用哪種類(lèi)型？
水晶坯是從大塊石英上切割下來(lái)的。由于石英晶體具有可預(yù)測(cè)的晶格狀內(nèi)部結(jié)構(gòu)，晶格結(jié)構(gòu)的方向或角度可以產(chǎn)生不同的晶體毛坯“切口”。
AT和SC切割是恒溫控制晶體振蕩器（OCXOs）中最常用的兩種切割方式。就像任何其他工程或設(shè)計(jì)決策一樣，在頻率控制設(shè)備的設(shè)計(jì)階段必須考慮優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
AT是一種溫度補(bǔ)償切割，這意味著切割的方向使晶格的溫度系數(shù)對(duì)晶體性能的影響最小。
SC是應(yīng)力補(bǔ)償切割，但它也是溫度補(bǔ)償切割。SC切割最初開(kāi)發(fā)于1974年，是一種雙旋轉(zhuǎn)切割（類(lèi)似于木工的復(fù)合斜切）。
AT切割和SC切割晶體的區(qū)別及其對(duì)振蕩器性能的影響
為特定應(yīng)用選擇振蕩器時(shí)，了解振蕩器核心的晶體類(lèi)型非常重要。at切割和SC切割之間的關(guān)鍵參數(shù)是頻率與溫度穩(wěn)定性、晶體老化、g靈敏度、初始頻率精度、可用性和成本。
●頻率與溫度的關(guān)系
頻率與溫度穩(wěn)定性（FvT）描述石英晶體振蕩器的頻率輸出如何隨溫度變化。FvT性能以十億分之一（ppb）來(lái)衡量。
SC切割提高了性能，主要是因?yàn)榫w轉(zhuǎn)折點(diǎn)附近的曲線斜率。通常，SC切割的斜率是具有相同轉(zhuǎn)折點(diǎn)的at切割的?斜率。
在井下應(yīng)用中，SC cut在高溫范圍（-20C至+200C）下工作時(shí)，還能提高FvT性能。由于拐點(diǎn)溫度約為+90C（AT切割時(shí)為+27C），SC將在這些范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的穩(wěn)定性。在這個(gè)擴(kuò)展的溫度范圍內(nèi)，性能可以提高5倍。
●晶體老化
晶體老化是一種規(guī)格，描述貼片晶振晶體的頻率在其壽命期間如何變化。晶體老化是由晶體中的雜質(zhì)引起的振蕩器也是以ppb為單位測(cè)量的。
SC切割對(duì)一些老化效應(yīng)不太敏感，如晶體安裝應(yīng)力、晶體空白電鍍應(yīng)力和電子性能變化。
●g敏感度
g靈敏度描述沖擊和振動(dòng)對(duì)振蕩器頻率輸出的影響。g靈敏度的測(cè)量單位為ppb/g .由于石英晶振晶體是一種在電壓下振動(dòng)的機(jī)電設(shè)備，因此振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電輸出特性發(fā)生變化。事實(shí)上，g靈敏度是振蕩器相位噪聲的主要來(lái)源.
SC切割比AT切割的g敏感度低。低g靈敏度對(duì)于經(jīng)受大振動(dòng)和沖擊的應(yīng)用非常重要。
●可用性和成本
因?yàn)镾C切晶體在FvT、老化和g靈敏度方面往往具有更好的性能，所以它們比AT切晶體更貴。雖然AT cut更普遍且更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但您需要檢查您的應(yīng)用需求，以確定它是否需要SC cut的更高性能。
下表總結(jié)了在OCXOs中使用AT切割和SC切割晶體時(shí)的比較:
進(jìn)口愛(ài)普生晶振FA-20H,Q24FA20H00005水晶振動(dòng)子
EPSON愛(ài)普生晶振C-2,Q12C20001000600水晶振動(dòng)子
SMD-49無(wú)源諧振器,KDS日本晶體,1AJ250004B兩腳無(wú)源晶振