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：450

　　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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2024-09-24 10:15 阅读量：470
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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。
2024-08-26 13:40 阅读量：420
晶科鑫：基频晶振和泛音晶振的区别
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　　什么是基频晶振?什么又是泛音晶振?两种在电路中的使用有什么区别?　　基频晶振(振荡模式Overtone: Fundamental)和泛音晶振(振荡模式为Overtone: 3rd Ovetone,5th Overtone，7th Overtone乃至更高的泛音，泛音都是属于奇数，如3、5、7、9等)是两种不同类型的晶体振荡器，这两者主要的区别在于它们的工作频率和谐波产生方式。下面是这两种晶振的详细介绍：　　基频晶振采用(AT-Cut切割模式)频率范围基本是从1MHz至50MHz，而泛音晶振(AT-Cut)频率范围是可以达到18MHz至100MHz以上的。　　基频晶振和泛音晶振区别　　01. 基频晶振：　　定义： 基频晶振是指振荡频率与振荡回路的谐振频率相等的晶振。它通常由晶振的谐振回路和激励电路组成。它利用晶体的基本振荡模式来产生信号。　　特点：　　频率稳定性：基频晶振具有极高的频率稳定性和精度，因为晶体材料的物理特性决定了其共振频率。　　跌落特性：当频率越高，晶片就会越薄，所以跌落性能会越差。　　牵引量：可适用于FM、PLL、VCO电路里。　　ESR谐振电阻：三次泛音晶体的电阻是基频晶体的三倍以上，而电容量几乎是基频晶体的九倍。　　输出频率：输出频率等于或接近于晶体的基频。频率范围从1MHz到50MHz这个区间，除开特殊工艺的如高基频晶振工艺，频率范围可以达到更高的300MHz都是可以的。　　电路设计：基频晶振一般不需要滤波去防止晶振工作在泛音频率。　　02. 泛音晶振　　定义：泛音晶振是指在振荡回路中可以产生多个频率泛音的晶体振荡器。泛音振荡器的谐振回路由多个谐振电路组成，每个谐振电路对应一个特定频率的波形。泛音晶振产生的泛音频率通常是基频频率的整数倍。在电路设计中，泛音振荡器可以用于生成多个时钟频率，用于驱动多个电子模块，或用于音频设备中的声音产生。　　特点：　　频率更高：泛音晶振可以产生基频的多倍频率，因此通常适用于高频应用。输出频率为基频的奇数倍(如3倍、5倍等)。例如，如果基频为16 MHz，三次泛音的频率会是48MHz，基频为20MHz，5次泛音后，频率就为100MHz。　　跌落特性：由于可以工作在低频，通过泛音模式达到高频率的输出，所以晶片可以做得较厚，抗跌落特性性能会比较好。　　牵引量：高Q值，因此，频率基本不随其他组件而改变。　　电路设计：实现泛音晶振产品工作在泛音频率上需要在电路上设计滤波防止晶振工作在基频的频率上，而且需要考虑杂散响应等因素。　　总结：　　虽然泛音晶振具有更好的稳定性能(更高的Q值)，跌落特性较好，但更加难以调谐。因此，应尽量避免在带补偿电路(VCXO压控晶振/TCXO温补晶振/OCXO恒温晶振)的晶体振荡器中使用泛音晶体。　　晶科鑫简介　　晶科鑫实业成立于1989年，是专注研发、生产和销售于一体的晶振工厂，独有品牌SJK，畅销国内外，是晶振行业的领军品牌。生产的晶振产品广泛应用于物联网、智慧城市、机器人、智能手机、手持通信设备、消费类电子、航空航海、蓝牙、无线通信、自动化设备、家庭影院、测量仪器、测试设备等电子领域。　　晶科鑫致力于现代化科技建设最佳应用，贴合中国智能制造业的需求特点，注重融合、创新和应用，专业提供包括咨询规划、制造执行、专属定制、测试与验证、交付与服务等智能数字化工厂一体化解决方案。
2024-08-12 09:28 阅读量：409
晶科鑫：156.25MHz差分晶振在光模块中的应用
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晶科鑫：156.25MHz差分晶振在光模块中的应用

　　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
2024-08-05 09:04 阅读量：444
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