比較 AT 和 SC 晶體之間的差異及其對振蕩器性能的影響

每個石英振蕩器的內(nèi)部都有一個叫做晶體空白的東西。晶體空白是振蕩器的諧振元件，當(dāng)受到電壓電位時，它會開始振動并以它的“基頻”振蕩。正如您可能想象的那樣，制造晶體坯的方式會對振蕩器性能產(chǎn)生重大影響。對晶體以及振蕩器性能影響最大的制造步驟之一是切割晶體時的方向.

晶體是從一塊較大的塊狀石英切割而成的，由于石英是晶體，因此材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是可預(yù)測的晶格結(jié)構(gòu)。因此，晶體結(jié)構(gòu)的取向或角度可以產(chǎn)生不同的晶體“切割”。OCXO中最常見的兩種石英晶體切割是AT切和SC切。就像任何其他工程或設(shè)計決策一樣，它們都有自己的一組優(yōu)點和缺點，必須在頻率控制設(shè)備的設(shè)計階段進行權(quán)衡。

AT 是溫度補償切割，這意味著切割的取向使得晶體的溫度系數(shù)對晶體性能的影響最小。

SC（應(yīng)力補償）也是溫度補償?shù)摹?/span>SC切最初于 1974 年開發(fā)，是一種雙旋轉(zhuǎn)切割（類似于用于木工的復(fù)合斜切）。

在特殊應(yīng)用選擇晶體振蕩器時，需要了解核心的晶體振蕩器類型非常重要。AT切和SC切不同的關(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。

頻率與溫度穩(wěn)定性

頻率與溫度穩(wěn)定性是指頻率輸出隨溫度變化而產(chǎn)生偏移。FvT性能以十億分之幾或 PPB 為單位進行衡量，SC切將在振蕩器中提供改進的性能。主要原因是晶體拐點附近曲線的斜率。通常，SC 切的斜率是具有相同轉(zhuǎn)折點的AT切的 1/3。SC切割提供改進的 FvT性能的另一個領(lǐng)域是在井下應(yīng)用中看到的高溫范圍（-20℃ 至 +200℃）下運行。與 AT 的 +27℃相比，拐點溫度約為+90℃，SC 將在這些范圍內(nèi)實現(xiàn)更嚴格的穩(wěn)定性。在這個擴展的溫度范圍內(nèi)，改進可能高達 5 倍。

水晶老化

晶體老化是指頻率在晶體壽命期間如何變化。  晶體老化是由于振蕩器內(nèi)的雜質(zhì)而發(fā)生的。老化也以PPB來衡量。SC 切割對一些老化效應(yīng)不太敏感，例如晶體安裝應(yīng)力、晶體空白電鍍應(yīng)力、電子器件性能的變化。

G-靈敏度

G 靈敏度描述了沖擊和振動對振蕩器頻率輸出的影響。G 靈敏度以 PPB/G 為單位測量。由于石英晶體是在電壓下振動的機電設(shè)備，因此引入振動會導(dǎo)致輸出特性發(fā)生變化。事實上， g 靈敏度是振蕩器相位噪聲的主要貢獻者。