晶科鑫：晶片切割角度与频率的关系

发布时间：2024-07-22 14:35
作者：AMEYA360
来源：晶科鑫
阅读量：334

　　今天这节课，让我们来了解一下石英晶体切割类型与频率的关系，所谓晶体切割类型，就是对晶体坐标轴某种取向的切割。石英晶片的切割类型有很多种，不同的切型其物理性质不同，频率范围也不同，切面的方向与主轴的夹角对其性能有重要影响，比如：频率稳定性，活性水平，Q值，温度系数等。

　　石英晶体在切割时的主要类型：

晶科鑫：晶片切割角度与频率的关系

　　我们大部分在市面上看到的晶振大部分采用的是厚度剪切(Thickness-Shear )类型中的AT切，以最常用的AT切割晶体晶片为例，晶片平面与Z轴的夹角为35°15'。在28MHz基频厚度剪切振动的情况下，晶片厚度约为0.06毫米，AT切割频率范围，基频为0.8~80MHz，泛音模式下为20MHz~230MHz。厚度振荡模式下的BT切割基频的频率范围为2MHz~35MHz。当然还有长度-宽度-挠曲的振荡模式切割方式，这个模式下切割出来的晶片大多应用于32.768KHz这个频率较多，如+2˚X、XY、NT的切割模式，这个切割模式频率范围为1KHz~100KHz。

　　下表是我司收集一些晶片切割角度与

　　频率的关系和系统的计算公式：

晶科鑫：晶片切割角度与频率的关系

　　以上为我司对晶片切割角度与频率关系的理解!希望能让大家对晶振产品有一个更加深入的了解。

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　　高保真(HiFi)音频系统中的晶振通常与数字音频处理相关。这些晶振在音频设备中扮演着重要的角色，因为它们直接影响音频信号的质量和系统的整体性能。以下是与Hi-Fi音频有关的晶振的一些关键点：　　晶振对HiFi音频的影响体现：　　1. 晶振的作用：　　时钟信号：在数字音频设备中，如数字音频转换器(DAC)、数字信号处理器(DSP)和音频解码器，晶振提供精确的时钟信号。这些信号是数字音频转换和处理的基础，确保音频采样的时间准确性。　　稳定性和精度：高质量的晶振能够提供极低的频率漂移和相位噪声，这对于Hi-Fi音频系统至关重要。频率漂移会导致音频失真，而高相位噪声可能会影响音频的清晰度和细节。　　2.晶振的类型：　　在HiFi音频应用中，常见的晶振类型包括：　　在HiFi音频系统中，我们常见的晶振类型主要有晶体谐振器、晶体振荡器、TCXO温补晶振、VCXO压控晶振和OCXO恒温晶振这些产品，OCXO晶振产品由于价格较高，故只在一些高端HiFi器件上才会出现，而晶体振荡器和晶体振荡器更多是应用在Hi-Fi手机，入门级的HiFi产品应用上，下面我们介绍一下TCXO晶振和VCXO晶振在音频系统中的应用。　　温补晶体振荡器(TCXO)：这些晶振能够在温度变化时保持稳定的频率，适合需要高精度的音频应用。　　压控晶体振荡器(VCXO)：这些晶振可以通过外部信号调节输出频率，灵活性较强。　　3. 影响音质的因素：　　相位噪声：相位噪声是指信号频率周围的噪声，过高的相位噪声会直接影响音频信号的质量。　　抖动(Jitter)：抖动是指数字音频信号时钟信号的不稳定性，它会导致音频转换中的时序错误，从而影响音质。高质量的晶振有助于降低抖动。　　4. 选购建议：　　在选择适用于HiFi音频的晶振时，可以考虑以下几点：　　频率稳定性：选择具有良好频率稳定性的晶振，以确保在不同温度和工作条件下性能的一致性。　　相位噪声：查阅规格书以了解晶振的相位噪声特性，选择低相位噪声的产品。　　品牌和型号：选择知名品牌和针对音频应用的特定型号，有助于实现更好的音质。　　5. 应用实例：　　在音频播放设备中，HiFi晶振尤其重要，例如在采用XMOS解码芯片的播放器中，高精度的双时钟晶振可以有效降低抖动，提升音频信号的质量和准确性，实现纯正的Hi-End性能。这种类型的播放器通常支持高分辨率音频解码，如DSD 512和PCM 768KHz@32bit，要求晶振能够提供稳定可靠的时钟信号以匹配高端音频数据的处理需求。　　数字音频播放器(DAP)：在高端数字音频播放器中，晶振的选择对音质有重要影响，通常会采用高性能的晶振组件。　　声卡和DAC：为了实现高保真音质，声卡和DAC设备使用高质量的晶振以减少抖动和相位噪声。　　6. HiFi音频应用的晶振频率：　　HiFi音频系统里，我们常见的晶振产品频率主要有11.2896MHz、22.5792MHz、24.576MHz、45.1584MHz、49.1520MHz、100MHz等频率，从以上频率可以看到，11.2896MHz和22.5792MHz和45.1584MHz它们是存在倍频的关系，当然更多是取决于所使用的方案和电路设计，主流封装尺寸现在更多还是在2.0*1.6(SMD2016)、3.2*2.5(SMD3225)这几个尺寸较多。　　总结：　　在HiFi音频系统中，晶振是保证音频信号质量的关键组件。选择合适的晶振并配合高质量的音频电路设计，可以有效提高音频设备的性能，实现更清晰、更真实的音质体验。
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　　随着人工智能技术的快速发展，5G技术和物联网设备的快速应用推动了对高数据速率光模块的需求，尤其是数据中心的内部和外部通信。光模块和算力服务器成为了当前信息通信领域中的热门产品。尤其是光模块，从目前的最早的2.5Gbps数据速率升到100Gbps数据速再升级到400Gbps乃至800Gbps的数据速率是升级网络基础设施的有效途径，而 PAM4 信号调制和相干技术是新型高数据速率光模块设计的关键。要满足新型PAM4光模块的严格设计要求，高频率、高稳定性、低抖动、低功耗和小尺寸的差分晶体振荡器至关重要。　　目前PAM4光模块有50G,100G,400G,800G等，而800G光模块是发展趋势所向;目前光模块主要有OSFP和QSFP-DD都是这两种主流模式，其中QSFP-DD可向后兼容QSFP，而OSFP不兼容，所以400G QSFP-DD光模块是目前的主流方案，所以行业内也称之为QSFP-DD光模块。　　1. 光模块的基本原理：　　光模块作用是光收光发的作用，首先光信号接收进来后转换为电信号，然后经过DSP处理，传输信号给网络设备，网络设备接收的电信号通过DSP去驱动激光器，完成光电信号的转换，然后通过光纤把信号传送出去。　　目前市场光模块的DSP厂商主要是Broadcom(博通)、Macom、Multi-Phy、Inphi(Marvell)这几家。　　2. 晶振的作用：　　晶振产品是一种在电子设备中用于产生稳定振荡信号的元件，晶振它的主要作用是给电路提供稳定的时钟信号;控制时钟信号;实现信号同步;频率合成等功能，被誉为电子电路中的“心脏”。　　3. 晶振在光模块中的应用：　　在高速光模块中如400G的应用中，例如5G通信、物联网设备等，晶振需要提供低抖动、高频稳定的参考时钟。目前各大光模块使用的频率大部分都是156.25MHz的差分晶振就被广泛用于提供这种稳定的时钟信号，以确保数字信号处理器(DSP)的稳定运行。　　4. SJK晶振在光模块通信的产品：　　最近，我们发布了新系列晶体振荡器(OB-U 系列)。它具有超低抖动性能(典型值50fs，最大值300fs)、低电流消耗和更小的尺寸(3.2 x 2.5mm)，最适合用于数据中心、服务器和网络应用的 PAM4 型光模块设计。　　1.多种封装尺寸：7.0x5.0mm、5.0x3.2mm、3.2x2.5mm，支持PCB设计的灵活性和微型化。　　2. 超低集成相位抖动50fs，12kHz~20MHz　　3. 低相位抖动，低至50fs @156.25MHz　　4. 差分信号输出有多种选择：LVPECL /LVDS /HCSL　　5. 工作电源电压：2.5V和3.3V　　6. 符合无铅/RoHS规范　　术语解析：　　PAM4 (4-Level Pulse Amplitude Modulation)：四电平脉冲幅度调制　　OSFP (Octal Small Formfactor Pluggable)：八进制小型可插拔接口　　QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density)：四路小型可插拔双密度系统
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　　智能台灯与晶振之间的关系主要体现在智能台灯的电子控制系统上。晶振在智能台灯中可能起到提供稳定时钟信号的作用，这对于智能台灯的各种功能和性能至关重要。　　晶振在智能台灯中的应用　　01智能控制：　　智能台灯通常配备了微控制器或其他电子设备，用于实现智能控制功能，如自动调光、定时开关、远程控制等。这些电子设备需要一个稳定的时钟信号来确保各种操作和指令的准确执行。晶振就是用来提供这个稳定时钟信号的电子元件。　　02频率精准：　　晶振通过其内部的石英晶体振荡产生稳定的频率信号，这个信号经过适当的电路处理后，被转换为时钟信号，供给微控制器或其他电子设备使用。这样，智能台灯就能够根据预设的程序和指令，准确地执行各种操作，如根据环境光线自动调节亮度、在设定时间自动关闭等。　　03稳定性佳：　　需要注意的是，晶振只是智能台灯中的一个组成部分，它的作用是为电子控制系统提供稳定的时钟信号。智能台灯的性能和功能还受到其他因素的影响，如电路设计、软件编程、传感器精度等。　　总结来说，智能台灯与晶振之间的关系是，晶振为智能台灯的电子控制系统提供稳定的时钟信号，从而确保智能台灯能够准确地执行各种操作和指令。　　晶科鑫简介　　深圳市晶科鑫实业有限公司成立于1989年，是集研发、生产、销售、服务于一体的频率控制元器件生产国家高新技术企业，独有品牌SJK，其产品涵盖石英晶振、无源晶振、32.768kHz晶振、有源晶振(包括普通有源晶振、差分输出高频晶振、VCXO压控晶振、快速交付系列有源晶振、TCXO温补晶振、OCXO恒温晶振、32.768kHz有源晶振)、MEMS振荡器、石英晶体滤波器、声表面波器件、陶瓷谐振器、陶瓷滤波器等频率控制元器件产品，全系列产品通过符合绿色环保认证，企业通过ISO 9001、ISO14001等认证。工厂拥有超过30+全自动生产线，占地超过3万平方米，我司SJK品牌晶振产品畅销海内外，是晶振行业的领军企业。　　其SJK品牌晶振产品广泛应用于计算机及外设、AI、物联网、汽车电子、通信、手持终端、移动通信、仪器仪表、新能源、医疗电子、消费类电子、智慧工厂等产品行业上。专业给客户提供一站式晶振技术服务的技术型企业。
2024-05-13 14:05 阅读量：374
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