石英晶体培训教程

晶体、晶振培训8月1日2008

晶体谐振器：石英晶体谐振器为晶体振荡器的核心元件，由石英片、电极、支架及其他辅助装置组成，它是利用石英晶体的压电效应制成的电、机械振荡系统，由于石英晶体在物理和化学性能上都是较稳定的材料，因而其谐振频率必然稳定，晶体具有品质因数高，弹性振动损耗小的特点以及采用不同切割方式和几何形状可获得良好频率温度特性的优点，它被广泛应用于各类普通振荡器，压控振荡器，温度补偿晶体振荡器以及恒温晶体振荡器等。

晶体振荡器：是一种把直流电能转变成交流电能的装置，有时也称为信号发生器，它由直流电源、晶体管或电子管及振荡系统三个主要部分组成。使用了以晶体为核心的振荡电路，由于使用了具有高Q值的晶体，因此振荡器稳定性比较好，主要用于时钟信号产生电路和时钟标准。按用途和特点可分为普通晶体振荡器、电压控制晶体振荡器、温补晶体振荡器和温度控制晶体振荡器；按晶体振荡模式分，基频晶体振荡器、泛音晶体可分为振荡器；按采用分频、倍频技术可分为倍频晶体振荡器、分频晶体振荡器；如果按特定的技术要求也可以分为高稳定晶体振荡器、低噪声晶体振荡器、耐高温晶体振荡器、耐高温晶体振荡器、耐低温晶体振荡器、耐辐射晶体振荡器等等。

ppm=10E-6

PXO：高精度普通晶体振荡器VCXO：Voltage Controlled Crystal Oscillator 压控晶体振荡器TCXO：Temperature Controlled Crystal Oscillator 温度补偿晶体振荡器OCXO：Oven Controlled Crystal Oscillator 恒温晶体振荡器TCVCXO：Temperature Compensated/Voltage Controlled Crystal Oscillator 温补/压控晶体振荡器OCVCXO：Oven Controlled/Voltage Controlled Crystal Oscillator 恒温/压控晶体振荡器MCXO：Microcomputer Compensated Crystal OscillatorRbXO：Rubidium-Crystal Oscillator 铷原子晶体振荡器

一石英材料（水晶）简介

石英产品主要是利用石英材料（水晶）的压电效应制成的电子原件和器件，压电效应是一种机电能量互换的现象，压电效应分为正压电效应和逆压电效应，正压电效应是以机械应力及应变（形变）作用而使物体产生电荷或电压输出。逆压电效应是以电能输入使之产生机械能或位移（形变）的输出。如果把交变电压施加到石英芯片两个电极之间，当交变电压的频率与石英芯片固有频率一致时，通过逆压电效应，芯片便产生机械振动，同时又通过正压电效应而输出电信号。石英材料的压电效应是有方向性的，只有在电轴方向才具有压电效应。石英有天然石英和人造石英。天然石英和人造石英均为多面体形状。目前电子元器件使用的主要是人造石英材料。

主要成分为SiO2。

产品主要有石英晶体谐振器、石英晶体振荡器。

产品主要特点有：高稳定性（年老化率小于+/- 5PPM）、高Q（品质因数）值、低功耗、小体积、易于使用。

产品主要应用于通讯、电脑、导航、航空航天、家用电器等领域。

一般石英晶体谐振器的频率可从数百赫兹至几百兆赫兹。

二、石英晶片：

2.1、石英晶片主要有方片、圆片、条片。

方片：9.9*9.9 1.843200-2.457600 MHz

圆片: φ8.70 2.500000-6.176000 MHz

圆片：φ8.00 6.400000-18.432000 MHz Fund、22.000000-52.416000 MHz 3RD。

圆片：φ6.50 18.688000-28.400000 MHz Fund 52.203000-100.000000 MHz 3Rd。

圆片：φ5.50 28.704000-40.960000 MHz FUNF 104.000000-135.000000 MHz 3Rd。

7.159000-135.000000 MHz 用于 UM-1。

条片：8.00*2.00 49S、49SM。

5.00*2.50 8FA、7SB、7050/OSC。

4.00*1.80 6SB、6FA/B。

3.50*1.80 5SB、5FA/B、 5032/OSC。

2.80*1.20 4SB。

2.2、石英晶片有平片、凸片（导边片）。低频片一般要导边(修边)，主要是降低电阻（ESR）。

非抛光片、抛光片（一般80.000 MHz以上进行抛光,降低晶片电阻）

2.3、石英晶片的加工工序主要有：切割、研磨、腐蚀、清洗。

2.4、切割：用不同角度对石英晶棒进行切割，可获得不同特性之石英晶片，通常我们把石英晶片对晶棒坐标轴某种方位（角度）的切割称为石英晶片的切型。不同切型的石英晶片，因其弹性性质，压电性质，温度性质不同，其电特性也各异，目前主要使用的有AT切、BT切。

其它切型还有 CT、DT、GT、NT等。

AT、BT切厚度切变振动石英晶片的切割方位（角度）及切型特性如下：

在选用晶片时应注意温度范围、温度范围内的频差要求，温度范围宽时(-40℃-85℃)切割角度比窄温(-10℃-70℃)切割角度应略高。

对于条片，长边为 X轴，短边为Z轴，面为Y轴。

对于圆片，X、Z轴较难区分，所以对精度要求高的产品（如部分定单的UM-1），会在X轴方向进行拉弦（切掉一小部分），以利于晶片有方向的装架点胶，点胶点点在Z轴上。保证产品温度特

性。

2.5、研磨：通过对切割整形后的晶片进行研磨，使晶片达到（厚度/频率）的一定范围。

晶片厚度与频率的关系为：

AT切晶片厚度为：t= 1670*n/ f

BT切晶片厚度为：t= 2560*n/ f

t: 晶片厚度(mm) f

: 晶片标称频率(KHz) n: 泛音次数

2.6、腐蚀：用酸液腐蚀掉因研磨而产生的破坏层，消除晶片内应力，同时使晶片达到更准确的目标值。

腐蚀频率=（1000*（F/N）+（F2/N2）*PB）*N

F：标称频率如14.318180 MHz 18.432000 MHz 20.000000 MHz

N: 振动模式 Fund N=1、 3Rd N=3

PB：腐蚀反馈系数。一般在0.5—1.5 之间.频率低系数大，频率高系数小。

2.7、清洗：清洗掉晶片表面的酸液和其它杂质。以被用于制造谐振器和振荡器。

2.8、分档测试：石英晶片经过上述工序后，进行分档测试。剔除不良品。

2.8.1、RI 不良：不是此规格的晶片、碎片、CI非常大的晶片。

2.8.2、CI 不良：相对阻抗较大的晶片。

2.8.1、±NG 不良：频率超出分档频率范围的晶片。

2.8.1、SPNG 不良：有寄生的晶片。

左寄生要求衰减 8dB 以上，右寄生要求衰减 3dB 以上。

2.8.1、RIPL 不良：寄生点数较多的晶片，通常规定在一定频段内，寄生点数应小于10个。

2.9、主要参数：振动模式、标称频率、白片频率（腐蚀频率）、直径、长度、宽度、切割角度、切型。

三、石英产品生产工序：

3.1、石英产品生产工序主要有晶片清洗、被银、上架电胶、微调、封焊、捡漏、印字、老化、测试

3.2、晶片清洗：清除晶片表面的污物、油物，以保证被银电极。被复良好牢固。清洗间有很多化学试剂,酒精、异丙醇、硫酸、硝酸、清洗液同时还有电炉烤箱，在生产过程中应注意人身安全和设备安全。

3.3、被银：用真空镀膜原理在洁净的石英晶片上蒸镀薄银层，形成引出电极，并使其频率达到一定范围。

★★★采用蒸镀微调：被银片频率应满足f0+(50至1000ppm)的要求，★★★采用离子微调：离子微调被银片频率应满足f0-(50至1200ppm)。被银机（C-461T）被银量计算

THK2=｛4.2156×△f(KHz)÷〔?fo(MHz)×f1(MHZ)〕｝÷2

式中：△f=fo-f1

fo：白片频率（腐蚀后频率）

f1：蒸镀目标频率(晶体标称频率+1000PPM)

被银机内部使用的标准晶为 5.000(或6.000) MHz.

被银后晶片上银子的厚度=(1670*n* /fo-1670*n/f1)*1000000

厚度单位: ?

注意：标称频率: 如14.318180 MHz

白片频率(腐蚀频率): 如14.560000 MHz (是14.318180 腐蚀片中心频率)

蒸镀目标频率: 标称频率±1000 PPM。（蒸镀微调、离子微调）

3.3.1、Space：被银时放置晶片的治具。根据晶片的直径（长度、宽度）、厚度选用合适尺寸的 Space，尺寸过大容易造成被银电极偏位，尺寸偏小容易造成晶片破碎和被银后晶片不宜取出。

3.3.2、MASK：被银电极。一般情况下，频率低选用大尺寸MASK，频率高选用小尺寸MASK，对同一规格产品MASK大、C0大、电阻小。MASK小、C0小、电阻大。对有特殊要求（如C0、C1、C0/C1、TS等）的产品，在计算和试验的基础上选用合适的MASK。对高频产品（尤其是高频Fund）Mask大，产品容易产生寄生。

3.4、上架点胶：将被上银电极的晶片装在弹簧支架上，点上导电胶，

并高温固化，通过弹簧即可引出电信号。

3.4.1、点胶时应注意胶点的大小和位置。不宜过大或过小。（生产现场应该有很多照片）

3.4.2、导电胶应注意有效期、储存温度、开盖次数、充分搅拌、室温放置时间、烤胶最高温度、烤胶时间、升温速率、升温起始最高温度。

3.5、微调：使用真空镀膜原理，微调晶体谐振器的频率达到规定要求（标称值/目标值）。也有离子刻蚀法进行微调。

3.5.1、注意：微调时应注意微调偏位、微调量过大（主要是被银频率影响）、微调MASK的选用。

3.6、封焊（压封）：把基座与上盖充氮气后进行封焊，以保证产品的老化率符合要求。本公司主要有：电阻焊（DIP OSC、DIP X’TAL）、SEAM 焊（滚边焊7S、6S）、玻璃焊（8F、7F、6F）

3.6.1、注意：封焊电流、封焊压力、封焊温度（玻璃焊）、基座尺寸、上盖尺寸、模具（优/损）、压痕、偏位、

3.7、捡漏：检查封焊后的产品是否有漏气现象（粗捡漏、细捡漏）

3.7.1、粗捡漏：检查较大的漏气现象。

细捡漏：检查较小的漏气现象。

3.7.2、酒精捡漏：把产品放置在酒精容器内加压，取出后对产品进行绝缘测试，判定是否漏气。一般用绝缘电阻测试法进行，要求直流电压Vcc=100 V、绝缘电阻 RR≥500 MΩ。用于粗捡漏。

3.7.3、气泡捡漏：把产品放置在FC-40中，观察产品是否存在气泡现象。用于粗捡漏。

3.7.4、氦捡漏：产品加压灌氦后，用氦捡漏仪进行捡漏。用于细捡漏。

3.8、打印：在产品上印上标示。有油墨打印、激光打印。

3.8.1、注意：产品频率、标准印字、特殊印字、部分产品打印前一定要确定产品频率。

标签打印：标准标签打印、特殊标签打印。

3.9、老化：对产品加以高温长时间老化，释放应力，暴露制造缺陷，据以提高出货可靠性。

主要参数：老化温度、老化时间。

3.10、测试：对成品进行电性能指标测试，剔除不良品，保证产品质量。

3.10.1、注意：产品老化后应室温放置24 小时后，方可进行测试。

库存产品放置三个月以上，出货前应进行测试。

标准参数设置测试。

客户特殊要求参数设置测试。（C0、C1、DLD、TS）

四、石英晶体谐振器

4.1、等效电路图

4.2、石英晶体谐振器主要组成部分：

石英晶体谐振器主要由基座（支架）、晶片、上盖组成，

4.3、石英晶体谐振器主要电参数：

Fr：串联谐振频率。单位：MHz、KHz、Hz

1 MHz=1000 KHz=1000000 Hz

FL：负载谐振频率。单位：MHz、KHz、Hz（负载电容由使用的电

路决定，客户下单时应指明负载电容）

Ct=CL+C0+Cs CL/负载电容、Cs/杂散电容（治具或电路中存在）RR（ESR）：动态电阻。单位：欧姆Ω（串联谐振时的电阻，客户下单时的主要指标）

CIL（RL）：负载谐振频率电阻。单位：欧姆Ω（一般不做要求CIL=RR （1+C0/CL）2）

C0：静电容。单位：pF（皮法）49S、49U要求C0＜7 pF。

SMD X’TAL C0＜4 pF。

C0=(0.402×Ae) / t+k Ae/电极面积、t/晶片厚度、k/补偿系数（0.3-0.8）

C1：动态电容。单位fF 。

1（F）=10-6 （μF）=10-9 （nF ）=10-12（pF）=10-15（fF）

C1=C1=1 / (4π2FL2L1)

C0/1：电容比C0/C1。

CL：负载电容（一般由客户提供），***在测试时表示产品0 PPM时的负载电容。

对一只产品而言，CL变大，频率会低，CL变小，频率会高。在客户要求某一负载电容的谐振器时也可用附近负载电容的谐振器进行代替，但此时必须满足客户精度的要求。

在制作振荡器时（OSC）CL=Cg*Cd/（Cg+Cd）+C0+Cs

Cg、Cd在IC 规格中会有说明。

L1：动态电感。单位mH（毫亨）。

L1= (2.013×n3) / (Ae×f03)

TS：牵引量（单位电容变化频率变化量）单位PPM / pF。 1 PPM=10-6

TS=1000*C1 / 2*（C0+CL）2

电极增加，TS增加。电极减小，TS减小。

负载（CL）大，TS 大。负载（CL）小，TS 小。

Q：品质因数。Q=

DLD2：电阻激励功率相关性（RRMAX —RRMIN）。单位：欧姆Ω

RLD2：激励功率范围内的最大电阻。

FDLD：频率激励功率相关性（FLMAX ——FL MIN）

DELF（FLR）：串并联间隔（FL—Fr）

DFL：两个负载电容频率之差（FL（CL1）—FL（CL2））

Δf (ppm) =（C1 /2）*[1 / (C0+CL1)-1/(C0+CL2)]

CL1/负载电容1、CL2/负载电容2。

PWR：测试产品时实际施加在产品上的激励功率。

IR：绝缘电阻（Vcc=100 V DC IR大于500 MΩ）

SP50：寄生电阻（相对50Ωπ测试网络）的衰减量。单位：dB。

SPDB：寄生电阻（相对12.5Ωπ测试网络）的衰减量。单位：dB。

SPFR：寄生点的频率。

SPUR：寄生点的电阻。

寄生：主振波（频率）以外的波形（振动频率）称为寄生。

左寄生一般要求衰减8 dB 以上。

右寄生一般要求衰减3 dB 以上。

250A/250B测试网络目前本公司均为12.5Ωπ测试网络。

250A/250B 可提供的PI网络有12.5Ω、50Ω、750Ω、150KΩ。

50Ω、750Ω是用于测量高阻抗元件的高阻抗网络。

150KΩ用于测量表晶产品DT-26、DT-38。

dB = 20 LOG（X / B）：B：参考值（标准值）、X：被测值。

4.4、主要产品：DT-26/38、AT-39、49S/SM、49U、UM-1/5、4SB、5SB、6SB/6FA、7SB 、8FA 等。

4.5、主要测试设备：

主要测试设备有250A、250B、350A（250B版测试软件）、2250（用于测试温度特性）。

4.6、测试方法：计算法、模拟法、物理电容法（外挂电容法）

4.6.1、计算法Calculated FL

4.6.2、模拟法Measure FL

4.6.3、物理电容法（外挂电容法）Physical FL

在测试产品寄生参数、用扫频法测试产品参数时不宜使用物理电容法，同时应注意设置文件切实没用Phy和没有外挂电容。建议此时用模拟测量法。

4.7、注意：在晶体测量中各个厂家的仪器会存在一定的差距（误差），所以应对晶体测试仪器做特别管制。尤其是小公差产品。目前本公司的标准仪器在品管部。DIP 产品为250A，SMD产品为250B。品管部应对公司内每台单机每个月进行一次校对。自动测试机用平移法进行测试。同时保留和记录与不同客户之间的误差。在生产中用平移法解决。

五、石英晶体振荡器：

5.1、电路原理图：

5.2、主要组成部分：

石英晶体振荡器主要由基座、晶片、IC及外围电路、陶瓷基板（DIP OSC）、上盖组成。

5.3、电路组成：

CRYSTAL：石英晶体谐振器。

C1、C2 ：振荡电容（振荡电路中的负载电容）。有些IC集成在IC内部。有些IC未集成在内部，在制作OSC 是需外置。在IC资料中C1/C2有时标示为Cg、Cd。在电路中Cg/Cd越小，电路的负阻性越大。

Cg/Cd越大，电路的负阻性越小。在制作Plastic OSC和二次封装振荡器时，由于在制作谐振器时要考虑谐振器的负载电容，此时谐振器的负载电容 CL= Cg*Cd/（Cg+Cd）+C0+Cs。

Cg/Cd 一般在8 Pf—32 Pf之间。

Rf ：反馈电阻。Rf小，负阻特性向高频段移动。

Rf大，负阻特性向低频段移动。

IC ：集成电路。

按频段分：分为基频（Fund）振荡IC、3Rd 振荡IC。

按电压分：分为1.8V、2.5V、3.3V、5.0V。有些IC使用电压会宽一些。同时可以使用3.3V和5.0V。

此外还分除频IC（1/2、1/4、1/8等）和倍频（PLL）（*2、*4、*8等）IC。

C3 ：滤波电容（旁路电路）。一般为 103Pf或104Pf。C3一般为外置（非集成在IC内部）。在测试SMD OSC、Plastic OSC时（内部无C3），测试治具中必须加如C3滤波电容。

5.4、负阻特性：

振荡电路（除去CRYSTAL），具有一个负阻特性（用HP-4195仪器可以测试），振荡电路负阻值（绝对值）必须大于3倍的CRYSTAL电阻值（CRYSTAL ESR/RR），振荡电路才可以稳定的振荡。

对于3RD振荡电路，还应考虑振荡电路的截止频率和5倍频频率时的负阻特性，由于电源电压的变化（目前公司在测试OSC时，电源电压变化为±25 Vcc），在选用振荡电路（IC）时，负阻特性截止频率的变化必须离开基本波（Fund）频率，负阻特性5th频率时的负阻值（绝对值）必须小于CRYSTAL 5th时的电阻值的3倍。避免电压变小时跳基本波频率，电压变高时跳5th 频率。在制作3Rd OSC时，在30.000 MHz—60.000MHz时，尤其应引起高度重视。对于振荡电路，可以通过改变C1/C2（Cg/Cd）、Rf改变振荡电路的截止频率和

改变振荡电路的5th频率时的负阻值。（SMD OSC、Plastic OSC由于集成在IC内部，无法改变）。

5.5、石英晶体振荡器输出波形：

5.6、石英晶体振荡器主要参数：

F（F Deviation）：频率（与标称频率的误差）

Tr：上升时间（nS）

Tf：下降时间（nS）

TTL（晶体管-晶体管逻辑电路）： 0.4V 2.4V

CMOS（互补型金属氧化物半导体）：VDD*10% VDD*90%

VDD 电源电压

VH（1）：输出高电平（电位）。上幅度必须大于要求（CMOS 90% Vcc）。

VL（0）：输出低电平（电位）。下幅度必须小于要求（CMOS 10% Vcc）。

DUTY：输出波形对称性。

对CMOS输出：在1/2 Vcc时，正脉冲部分（时间）与整个波形周期之比。

对5.0V/3.3V TTL输出：在1.4V 时，正脉冲部分（时间）与整个波形周期之比。

F(频率)=1 / T (周期).

Start Time：启动时间（电压施加后，产品频率达到 100 PPM

时，所用的时间）

Supply Current：电源电流（产品施加电压后产品消耗的电流）

Driver Current：驱动电流（产品工作时所能输出的电流，带负载能力）

IC在某电压时驱动能力（Drive Capability）：

≥ 16 mA 可以驱动50 pF 负载。

≥ 8.0 mA 可以驱动30 pF 负载。

≥ 4.0 mA 可以驱动15 pF 负载。

Tri-state（enable/disabled）：

输入端三态Tri-state（enable/disabled）:

在振荡器中有一个三态控制脚(通常为OSC 1#),1#有三种状态,

高电平(1)：此时OSC 有波形输出。

低电平(0)：此时OSC 无波形输出。

悬空：此时OSC 有波形输出。

输出端三态：输出端有三种状态：

有波形输出：1# 为高电平或悬空。

无输出波形：1# 为低电平。

高阻态（高阻抗）：当输出为低电平时，输出为高阻态。

Load：负载（产品输出驱动形式和能力）

TTL 负载：1—10 TTL。

CMOS负载：15pF、30pF、50Pf。

PECL 负载：50 Ω。

5.7、主要测试设备：

石英晶体振荡器主要测试设备有PRA2470、PRA1020、稳压电源、示波器、频率计、电流表、PRA2400（温度特性测试）、S&A2800（温度特性测试）。

六、压控晶体振荡器

6.3、压控晶体振荡器原理：

压控晶体振荡器是通过调节（控制脚）电压，使振荡器输出频率变化的振荡器，主要是通过变容二极管（Vd）的电容的变化，使晶体谐振器的振荡频率发生变化。

6.4、SMD VCXO IC 原理图：

SMD VCXO IC内部集成了变容二极管、Cg、Cd、Rf、R1，在制造过程中，只需安装晶片进行微调。在测试过程中，滤波电容0.01 μF(104 pF )应安装在测试治具中.

6.5、VCXO 输出波形和参数：

VCXO 输出波形即参数与普通振荡器OSC输出波形和参数基本一样。

6.6、VCXO 线性度

VCXO 线性度有两种表示方法：

分别为：百分比%、单位电压频率变化量PPM / Volt。

通常客户要求的指标为%

6.7、VCXO 三态Tri-state（enable/disabled）：

VCXO 也具有三态功能Tri-state（enable/disabled），在DIP VCXO 中由于只有4 个引脚，所以没有Tri-state功能，在PCB VCXO、SMD VCXO 中具有Tri-state功能，此功能脚通常情况下为2# 引脚。（曾经也有客

户提出5 #为三态控制脚）。KD-VA1806 基座均可满足。

1#：电压控制脚。电压变化可使振荡器频率发生变化。

2#：三态控制脚。通常情况下为三态控制脚。或悬空。

3#：接地脚。

4#：输出脚。

5#：悬空。（通常情况下悬空，也可做三态控制脚）。

6#：电源电压脚：

七、静电防护：

7.1、静电：静电（ESD）是指人体或物体所带静电荷，经由直接或间接的方式传送至仪器设备、电子元气件，以至造成干扰。ESD产生的方式最常见的是摩檫生电及静电电磁感应两种，其对产品的破坏方式也因而分为直接的ESD破坏（传导破坏）及间接的ESD（辐射破坏）两种。7.2、ESD 防护：静电是看不见摸不着的，但对电子业而言，确是潜在的无形的杀手。因此对静电的防护，必须以真正有效的设备全程持续防护。

硬体设备：一套健全且确实的接地系统是ESD防护的基本配备。

材料方面：IC等电子元气件不可用普通的塑料管（袋）进行包装运输。

生产过程：任何接触产品的人，皆需配戴防静电腕带并确实接地，以排除人体所产生的静电。

八、产品信赖性（可靠性）试验：

信赖性试验有破坏性信赖性试验、非破坏性信赖性试验。

8.1、高温储存试验125℃±10℃；1000H±24H

8.2、温度循环试验T1 = -55℃±10℃T2= 125℃±10℃；循环次数10次。（温度转换约30分钟）

8.3、温度冲击试验T1 = -55℃±10℃T2= 125℃±10℃；循环次数10次。（温度转换时间5秒）

8.4、恒温恒湿试验TC 85±10℃H 85% ；1000H±24H

8.5、可焊性（焊锡）试验230±10℃；3 s

8.6、耐焊接试验260±10℃；10 s

8.7、跌落试验75 cm；3 次。

8.8、振动试验频率10 Hz — 2000 Hz；振幅1.5 mm；每方向40 分钟。

8.9、老化率试验TC 85±10℃；300 H

8.10、寿命试验（MTBF）；85℃or 125℃；1000 H；利用公式以及失效产品数计算出产品模拟寿命。

九、如何选择高品质的晶体：

在产品的规格书中，一般会表明客户要求的规格及测试数据，包括常温测试数据及不同温度之测试数据。如下：

从测试的报告中，我们可以看到一般都包括以下项目参数：FL、RR、C0、FLD2、SPDB、DLD2、TS、Frequency Stability等等，下面我们就逐一介绍下其含义。

（1）F L（Load Resonant Frequency）负载谐振频率：负载谐振频率如果超出规格范围之外，会造成振荡器频率偏移，无法产生正确的工作频率。在测试报告中，FL这个测试项目中有两个指数非常重要，即Cp&Cpk值。以下我们阐述下其含义及重要性。

Cp（Capability of Precision）：制程精密度

Cp值设定的目的是希望制造出来的各产品之品质，都能在规格允许范围

之内。Cp值是这样计算出来的：

Cp值欲大欲好，制造时厂家一般将不同的Cp值分为不同的等级，作为评定标准：

A级：此制程之品质非常稳定，可以将规格允许差缩小或胜任更精密的工作。

B级：有发生不良品之危险，需设法维持不要使其恶化并迅速追查原因。C级：应检讨其规格及作业标准，可能改制成不能胜任如此精密的要求。D级：应采取紧急措施，全面检讨所有可能之影响因素，必要时需停止生产。

Cpk（Capability of Precision）：制程能力综合指数。Cpk是综合Ca（指Capability of accuracy制程准确度）及Cp二值之指数。Ca值设定的目的是希望各制程制造出来的各规格产品的实际值，能以规格中心为中心，呈左右对称之常态分布。Cpk值是这样计算出来的：

Cpk值也是欲大欲好。我们可以将不同的Cpk值分为不同的等级，作为评定标准：

A级：制程能力足够

B级：制程能力尚可，需继续努力

C级：制程能力应加以改善

石英晶体的简介

【摘要】石英晶体具有压电特性、各向异性、双折射现象等等的化学物理特性，能应用于石英钟、温度计、压力指示器、加速度计等方面，是现代电子技术不可或缺的一部分。关键词：石英晶体、特性、不可或缺 【Abstract】Quartz crystals have piezoelectric properties, anisotropic, double refraction phenomenon and so on the physical and chemical properties, can be applied to the quartz clock, thermometer, pressure indicator, accelerometer, modern electronic technology, is an indispensable part of. 随着时代的发展，科技的进步，技术的创新，越来越多的新产品被人们制造出来。人们运用已知的知识，踏着先人的脚步，不断地创新，不断地前进，以期能够使人们的生活变得越加的便利，质量越加的好。 此次我以石英晶体为例，为各位阐述科技创新的证据。那么何为石英晶体呢？石英是由硅和氧两种元素组成，根据不同用途，将石英晶棒按照特定的晶向切割成晶片，即可制成石英晶体。在常温下不同温度时，石英晶体的结构不同，温度T<573℃时是α石英晶体，当573℃

高考物理专题力学知识点之曲线运动易错题汇编及解析

高考物理专题力学知识点之曲线运动易错题汇编及解析 一、选择题 1．长为L的轻绳的一端固定在O点，另一端栓一个质量为m的小球，先令小球以O为圆心，L为半径的竖直平面内做圆周运动，小球能通过最高点，如图所示，g为重力加速度，则（） A．小球通过最高点时速度可能为零 B．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零 C．小球通过最低点时的速度大小可能等于2gl D．小球通过最低点时所受轻绳的拉力可能等于5mg 2．如图所示的皮带传动装置中，轮A和B固定在同一轴上，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且R A=R C=2R B，则三质点的向心加速度之比a A∶a B∶a C等于（） A．1∶2∶4B．2∶1∶2 C．4∶2∶1D．4∶1∶4 3．如图所示，人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A，人以速度v0向左匀速拉绳，某一时刻，绳与竖直杆的夹角为，与水平面的夹角为，此时物块A的速度v1为 A． B． C． D． 4．如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为，小轮的半径为。b点在大的边缘轮上，c点位于小轮上。若在传动过程中，皮带不打滑。则（）

A．a点与c点的角速度大小相等B．b点与c点的角速度大小相等 C．b点与c点的线速度大小相等D．a点与c点的向心加速度大小相等 5．一条小河宽100m，水流速度为8m/s，一艘快艇在静水中的速度为6m/s，用该快艇将人员送往对岸．关于该快艇的说法中正确的是（） A．渡河的最短时间为10s B．渡河时间随河水流速加大而增长 C．以最短位移渡河，位移大小为100m D．以最短时间渡河，沿水流方向位移大小为400 m 3 6．如图所示，歼-15沿曲线MN向上爬升，速度逐渐增大，图中画出表示歼-15在P点受到合力的四种方向，其中可能的是 A．①B．②C．③D．④ 7．如图所示，一质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2，则（） A．F1= mg B．F1>mg C．F2= mg D．F2>mg 8．如图所示，从某高处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（） A．小球水平抛出时的初速度大小为tan gtθ B．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为 2 θ

包装机械生产工艺流程图及说明

钣金件工艺 机加工生产加工工艺 钣金车间工艺要求流程 （1）钣金车间可根据图纸剪板下料，在相应位置冲孔和剪角剪边。以前工序完成后进行折弯加工；第一步必须进行调整尺寸定位，经检查后进行下一步折弯工艺。折弯后经检查合格组焊；组焊要求必须在工装和模型具下进行组焊。根据图纸要求焊接深度和点处焊接。焊点高度不得超过设计要求、焊机工艺要求；2mm以下必须用二氧化碳保护焊和氩弧焊接。不锈钢板必须用氩弧焊。焊接件加工成形后进行校整，经检查符合图纸要求后进行下一步打磨拉丝。打磨必须以

量角样板进行打磨，不得有凸出和凹缺。拉丝面光吉度必须按图纸要求进行。 （2）外协碳钢件表面处理喷漆工艺要求：喷沙或氧化面积不得小于总面积的95％，除去沙和氧化液进行表面防锈喷漆和电镀处理。经底部处理后再进行表漆加工，表漆加工必须三次进行完成。喷塑厚度不得小于0.35mm。钣金件经检验合格后进厂入半成品库待装。 （3）入库件摆放要求：小件要求码齐入架存放。大件必须有间隔层，可根据种类整齐存放。 机加件加工流程： （1）机加工件工艺要求；原材料进厂由质检部进行检验，根据国家有关数据进行检测，进厂材料必须检测厚度、硬度、和其本几何尺寸。 （2）下料；根据图纸几何尺寸加其本加工量下料，不得误差太大。 （3）机床加工；根据零件图纸选择基本定位面进行粗加工、精加工，加工几何尺寸保留磨量。 （4）铣床加工；根据零件图纸选择基本刀具装入刀库，在加工过程中注意更换刀库刀具，工件要保整公差。 （5）钳工；机加件加工完成后根要求进行画线钳工制做，在加工过程中必须用中心尖定位。大孔首先打小孔定位再用加工大孔。螺纹加工要在攻丝机进加工，不得有角度偏差。螺纹孔加工后螺栓要保

石英晶体基础知识

石英晶体基础知识 目录 一、石英晶体的基本知识 (2) 1、化学物理特性 (2) 2、石英晶体的振动模式 (3) 3、石英晶片的切型 (5) 二、AT 石英谐振器的特性 (8) 1、频率方程 (8) 2、AT 切石英谐振器的频率温度特性 (8) 三、AT 切石英谐振器的加工制造 (15) 1、X 光定向粘板 (15) 2、石英晶片切割 (16) 3、X 光测角 (17) 4、粘砣，切籽晶及改圆 (17) 5、研磨 (18) 6、滚筒倒边 (18) 7、石英片的腐蚀 (19) 8、镀基膜 (19) 9、石英晶体的装架 (20) 10、微调 (22) 11、真空烘烤和封装 (22) 12、密封性能检查 (23) 13、石英谐振器的老化 (23) 14、石英谐振器的测试 (23)

一、石英晶体的基本知识 1、化学物理特性 ①水晶的成份SiO2，在常压下不同温度时，石英晶体的结构不同，温度T＜573 ℃时α石英晶体，当573℃＜T＜870℃时β石英晶体，熔点是1750℃，我们通常说的压电石英晶体指α石英晶体。 ②具有压电特性： 发现 压电效应： 某些介质由于外界机械作用（如压缩，拉伸等等）而在其内部发生极化， 产生表面电荷的现象叫压电效应。 逆压电效应： 某些介质置于外电场中，由于电场的作用，会引起介质内部正负电荷中 心的位移，导致介质发生形变，这种效应称为逆压电效应。 石英晶体在沿X 轴（或Y 轴）方向的力的作用时，在X 方向产生压电效应，而Y 和Z 方向不产生压电效应，X 轴称为电轴，Y 轴称为机械轴。 ③具有各向异性：石英晶体是一种良好的绝缘材料，导热系数在室温附近，沿Z 轴方向是垂直于Z 轴方向的2 倍左右，沿Z 轴方向的线性膨胀系数a3 约为沿 垂直于Z 轴方向线性膨胀系数a1 的1/2，其介电系数ε，压电系数d 等随方向 的不同其数值也不同，在不同温度，导热系数K 与膨胀系数a 的数值也不同。 ④是外形高度对称的单晶体，其特征是原子和分子有规则的排列发育良好的石英 晶体，外形最显著的特点是晶面有规则的配置，石英晶体的晶面共30 个，六 个m 面（柱面），六个R 面（大棱面）六个r 面（小棱面）六个s 面（三方偏锥面)，六个X 面（三方偏面），相邻M 面的夹角度为60°，相邻M 面和R 面的夹角与相邻M 面和r 面的夹角都等于38°13′，相邻s 面与X 面的夹角 为25°57′。

高考物理力学知识点之曲线运动易错题汇编附答案(2)

高考物理力学知识点之曲线运动易错题汇编附答案(2) 一、选择题 1．如图所示，一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置，A为最高点，一小球（可视为质点）与A点水平等高，当小球以某一初速度竖直向下抛出，刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。重力加速度为g，空气阻力不计，则（） A．小球刚进入圆弧时，不受弹力作用 B．小球竖直向下抛出的初速度大小为gR C．小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍 D．小球不会飞出圆弧外 2．光滑水平面上，小球m的拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是（） A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将可能沿半径朝圆心运动 D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做近心运动 3．如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O点，另一端各系一个相同的小铁球，两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则（） A．A球受绳的拉力较大 B．它们做圆周运动的角速度不相等 C．它们所需的向心力跟轨道半径成反比 D．它们做圆周运动的线速度大小相等

4．如图所示，小孩用玩具手枪在同一位置沿水平方向先后射出两粒弹珠，击中竖直墙上M、N两点（空气阻力不计），初速度大小分别为v M、v N，、运动时间分别为t M、t N，则 A．v M=v N B．v M>v N C．t M>t N D．t M=t N 5．如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为 A．2mgR B．4mgR C．5mgR D．6mgR 6．小明玩飞镖游戏时，从同一位置先后以速度v A和v B将飞镖水平掷出，依次落在靶盘上的A、B两点，如图所示，飞镖在空中运动的时间分别t A和t B．不计空气阻力，则 （） A．v A＜v B，t A＜t B B．v A＜v B，t A＞t B C．v A＞v B，t A＞t B D．v A＞v B，t A＜t B 7．关于曲线运动，以下说法中正确的是（） A．做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的 B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 C．平抛运动是一种匀变速运动 D．物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动 8．一条小河宽100m，水流速度为8m/s，一艘快艇在静水中的速度为6m/s，用该快艇将人员送往对岸．关于该快艇的说法中正确的是（）

晶振基础知识

晶振基础知识（第一版） 摘要：本文简单介绍了晶体谐振器和晶体振荡器的结构，工作原理，振荡器电路的分类，晶体振荡器的分类，晶振类器件的主要参数指标和石英晶体基本生产工艺流程。 一、振荡电路的定义，构成和工作原理 (2) 二. 晶体振荡器分类： (16) 三、石英晶体谐振器主要参数指标 (19) 四、石英晶体振荡器主要参数指标 (20) 五．石英晶体基本生产工艺流程 (26)

一、振荡电路的定义，构成和工作原理 1. 振荡器：不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路，通常也被成为。 2. 振荡器构成：谐振器（选频或滤波）+驱动（谐振）电路构成振荡器电路。 3. 谐振器的种类有：RC 谐振器，LC 并联谐振器，陶瓷谐振器，石英（晶体）谐振器，原子谐振器，MEMS （硅）振荡器。本文只讨论石英晶体谐振器。 石英谐振器的结构 石英谐振器，它由石英晶片、电极、支架和外壳等部分组成。它的性能与晶片的切割方式、尺寸、电极的设置装架形式，以及加工工艺等有关。其中，晶片的切割问题是设计时首先要考虑的关键问题。由于石英晶体不是在任何方向都具有单一的振动模式（即单频性）和零温度系数，因此只有沿某些方向切下来的晶片才能满足设计要求。 Mounting clips Top view of cover Resonator

普通晶振内部结构 石英晶体振荡器主要由基座、晶片、IC 及外围电路、陶瓷基板（DIP OSC ）、上盖组成。 普通晶体振荡器原理图 胶点 基座 晶片 Bonding 线 IC

4. 振荡电路的振荡条件： （1）振幅平衡条件是反馈电压幅值等于输入电压幅值。根据振幅平衡条件，可以确定振荡幅度的大小并研究振幅的稳定。 （2）相位平衡条件是反馈电压与输入电压同相，即正反馈。根据相位平衡条件可以确定振荡器的工作频率和频率的稳定。 （3）振荡幅度的稳定是由器件非线性保证的，所以振荡器是非线性电路。 （4）振荡频率的稳定是由相频特性斜率为负的网络来保证的。 （5）振荡器的组成必须包含有放大器和反馈网络，它们必须能够完成选频、稳频、稳幅的功能。（6）利用自偏置保证振荡器能自行起振，并使放大器由甲类工作状态转换成丙类工作状态。

曲线运动知识点详细归纳

第四章曲线运动 第一模块：曲线运动、运动的合成和分解 『夯实基础知识』 ■考点一、曲线运动 1、定义：运动轨迹为曲线的运动。 2、物体做曲线运动的方向： 做曲线运动的物体，速度方向始终在轨迹的切线方向上，即某一点的瞬时速度的方向，就是通过该点的曲线的切线方向。 3、曲线运动的性质 由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向，又由于曲线运动的轨迹是曲线，所以曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定，由于其方向不断变化，所以说：曲线运动一定是变速运动。 由于曲线运动速度一定是变化的，至少其方向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物体的加速度必不为零，所受到的合外力必不为零。 4、物体做曲线运动的条件 （1）物体做一般曲线运动的条件 物体所受合外力（加速度）的方向与物体的速度方向不在一条直线上。 （2）物体做平抛运动的条件 物体只受重力，初速度方向为水平方向。 可推广为物体做类平抛运动的条件：物体受到的恒力方向与物体的初速度方向垂直。 （3）物体做圆周运动的条件 物体受到的合外力大小不变，方向始终垂直于物体的速度方向，且合外力方向始终在同一个平面内（即在物体圆周运动的轨道平面内） 总之，做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。 5、分类 ⑴匀变速曲线运动：物体在恒力作用下所做的曲线运动，如平抛运动。 ⑵非匀变速曲线运动：物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动，如圆周运动。 ■考点二、运动的合成与分解 1、运动的合成：从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则。运动合成重点是判断合运动和分运动，一般地，物体的实际运动就是合运动。 2、运动的分解：求一个已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时应按实际“效果”分解，或正交分解。 3、合运动与分运动的关系： ⑴运动的等效性（合运动和分运动是等效替代关系，不能并存）； ⑵等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等 ⑶独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，物体在任何一个方向的运动，都按其本身的规律进行，不会因为其它方向的运动是否存在而受到影响。

曲线运动知识点与考点总结

曲线运动 考点梳理： 一.曲线运动 1.运动性质————变速运动，具有加速度 2.速度方向————沿曲线一点的切线方向 3.质点做曲线运动的条件 （1）从动力学看，物体所受合力方向跟物体的速度不再同一直线上，合力指向轨迹的凹侧。 （2）从运动学看，物体加速度方向跟物体的速度方向不共线 例题：如图5-1-5在恒力F 作用下沿曲线从A 运动到B ，这时突然使它受的力反向，而大小不变，即由F 变为－F ，在此力作用下，关于物体以后的运动情况的下列说法中正确的是（ ） A ．物体不可能沿曲线Ba 运动 B ．物体不可能沿直线Bb 运动 C ．物体不可能沿曲线Bc 运动 D ．物体不可能沿原曲线由B 返回A 2、图5-1-6簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受 电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ） A ． 带电粒子所带电荷的符号； B ． 带电粒子在a 、b 两点的受力方向； C ． 带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大； D ． 带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大。 二.运动的合成与分解 1.合运动和分运动:当物体同时参与几个运动时,其实际运动就叫做这几个运动的合运动,这几个运动叫做实际运动的分运动. 2.运动的合成与分解 (1)已知分运动(速度v 、加速度a 、位移s)求合运动(速度v 、加速度a 、位移s),叫做运动的合成. (2)已知合运动(速度v 、加速度a 、位移s)求分运动(速度v 、加速度a 、位移s),叫做运动的分解. (3)运动的合成与分解遵循平行四边形定则. 3.合运动与分运动的关系 (1)等时性:合运动和分运动进行的时间相等. (2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,各自产生效果. (3)等效性:整体的合运动是各分运动决定的总效果,它替代所有的分运动. 三.平抛运动 1.定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动. 2.性质:是加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛 3.平抛运动的研究方法 (1)平抛运动的两个分运动:水平方向是匀速直线运动,竖直方 向是自由落体运动. (2)平抛运动的速度 图5-1-5 s

机械加工工艺标准流程过程描述

机械加工工艺流程详解 1.机械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。 1.1 机械加工艺规程的作用 (1)是指导生产的重要技术文件 工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验，经过生产验证而确定的，是科学技术和生产经验的结晶。所以，它是获得合格产品的技术保证，是指导企业生产活动的重要文件。正因为这样，在生产中必须遵守工艺规程，否则常常会引起产品质量的严重下降，生产率显著降低，甚至造成废品。但是，工艺规程也不是固定不变的，工艺人员应总结工人的革新创造，可以根据生产实际情况，及时地汲取国内外的先进工艺技术，对现行工艺不断地进行改进和完善，但必须要有严格的审批手续。 (2)是生产组织和生产准备工作的依据 生产计划的制订，产品投产前原材料和毛坯的供应、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订以及成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。 (3)是新建和扩建工厂（车间）的技术依据 在新建和扩建工厂（车间）时，生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定。除此以外，先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产。 1.2 机械加工工艺规程制订的原则 工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。在具体制定时，还应注意下列问题： 1)技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。 2)经济上的合理性在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。

晶振基础知识

晶振基础知识

晶振基础知识（第一版） 摘要：本文简单介绍了晶体谐振器和晶体振荡器的结构，工作原理，振荡器电路的分类，晶体振荡器的分类，晶振类器件的主要参数指标和石英晶体基本生产工艺流程。 一、振荡电路的定义，构成和工作原理 (3) 二. 晶体振荡器分类： (23) 三、石英晶体谐振器主要参数指标 (27) 四、石英晶体振荡器主要参数指标 (30) 五．石英晶体基本生产工艺流程 (43)

一、振荡电路的定义，构成和工作原理 1. 振荡器：不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路，通常也被成为。 2. 振荡器构成：谐振器（选频或滤波）+驱动（谐振）电路构成振荡器电路。 3. 谐振器的种类有：RC谐振器，LC并联谐振器，陶瓷谐振器，石英（晶体）谐振器，原子谐振器，MEMS（硅）振荡器。本文只讨论石英晶体谐振器。石英谐振器的结构 石英谐振器，它由石英晶片、电极、支架和外壳等部分组成。它的性能与晶片的切割方式、尺寸、电极的设置装架形式，以及加工工艺等有关。其中，晶片的切割问题是设计时首先要考虑的关键问题。由于石英晶体不是在任何方向都具有单一的振动模式（即单频性）和零温度系数，因此只有沿某些方向切下来的晶片才能满足设计要求。

普通晶振内部结构 Base Mounting clips Bonding area Electrodes Quartz blank Cover Seal Pins Top view of cover Metallic electrodes Resonator plate substrate (the “blank”)

石英晶体应用与可靠性

石英晶体 英 体 应用与可靠性
C Copyright, i ht 1998
? 2003 ? ?,
Arthur Arth rL Lee Technical Director
1
Hong Kong X’tals Limited.

什么是石英晶振？？？
? 生产工程师 生产工程师： – 当你的电子板出现问题，它是第 当你的 子板 现问题 是第 一个被替代的元件！ ? 采购人员： – 是一种很难找到”可靠”供应商的 元件！ ? 研发工程人员： – 一个难以理解的小黑盒！
Hong Kong X’tals Limited
2

什么是石英晶振？
晶振是一个压电元件，即： 能量在电能与机械能状态下每 秒转换百万次
所以，压电元件的規格特性要求不同於其他纯电气或 纯机械的元件 : ?电阻—纯电气 ?螺钉—纯机械
Hong Kong X’tals Limited
3

HC-49U石英晶体的结构
外壳 壳 两面银电极 机械能 Mechanical Energy Stress and Motion 石英晶片（白片） 導电银胶 压力和及运动 压力和及 动
底座
注入干净、 注入干净 干燥的惰性 气体
电能 Electrical Energy Voltage & Current 电压及电流
4
Hong Kong X’tals Limited

石英晶体的(简化)理論模型
L1, , C1 : 机械能—应力及运动 电能—电压及电流
Co : 静电容
RS ( ESR ) : 能量耗损
Rs : (ESR) E R Equivalent i l tS Series i R Resistance it 串联电阻 Co : (Shunt Capacitance) Electrode Capacitance静电容 C1 : (Cm) Motional Capacitance 动态电容
L1 : (Lm) Motional Inductance 动态电感
5
Hong Kong X’tals Limited

第五章曲线运动知识点总结教学内容

曲线运动知识点总结 一、曲线运动 1、所有物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类：直线运动和曲线运动。 2、曲线运动的产生条件：合外力方向与速度方向不共线（≠0°，≠180°） 性质：变速运动 3、曲线运动的速度方向：某点的瞬时速度方向就是轨迹上该点的切线方向。 4、曲线运动一定收到合外力，“拐弯必受力，”合外力方向：指向轨迹的凹侧。 若合外力方向与速度方向夹角为θ，特点：当0°＜θ＜90°，速度增大； 当0°＜θ＜180°，速度增大； 当θ=90°，速度大小不变。 5、曲线运动加速度：与合外力同向，切向加速度改变速度大小；径向加速度改变速度方向。 6、关于运动的合成与分解 （1）合运动与分运动 定义：如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动。那几个运动叫做这个实际运动的分运动． 特征：① 等时性；② 独立性；③ 等效性；④ 同一性。 （2）运动的合成与分解的几种情况： ①两个任意角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动。 ②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动，当二者共线时轨迹为直线，不共线时轨迹为曲线。 ③两个匀变速直线运动合成时，当合速度与合加速度共线时，合运动为匀变速直线运动；当合速度与合加速度不共线时，合运动为曲线运动。 二、小船过河问题 1、渡河时间最少：无论船速与水速谁大谁小，均是船头与河岸垂直，渡河时间min d t v =船 ，合速度方向沿v 合的方向。 2、位移最小： ①若v v >船水，船头偏向上游，使得合速度垂直于河岸，船头偏上上游的角度为cos v v θ= 水船 ，最小位移为 min l d =。 ②若v v <船水，则无论船的航向如何，总是被水冲向下游，则当船速与合速度垂直时渡河位移最小，船头偏向上游的角度为cos v v θ= 船水 ，过河最小位移为min cos v d l d v θ= =水船 。 三、抛体运动 1、平抛运动定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，且物体只在重力作用下（不计空气阻力）所做的运动，叫做平抛运动。平抛运动的性质是匀变速曲线运动，加速度为g 。 类平抛：物体受恒力作用，且初速度与恒力垂直，物体做类平抛运动。 2、平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的初速度为零的匀加速直线运动（自由落体）。 水平方向（x ） 竖直方向（y ） ①速度 0x v v = y v gt = 合速度：t v = ②位移 0x v t = 2 12 y gt = 合位移： x = 0tan 2y gt x v α== ※3、重要结论： y x 0 gt tan θv v v ==

石英晶体振荡器电路设计

辽宁工业大学 高频电子线路课程设计（论文）题目：石英晶体振荡器电路设计 院（系）：电子与信息工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间： 2014.6.16-2014.6.27

课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院 教研室： 电子信息工程 注：成绩：平时20% 论文质量50% 答辩30% 以百分制计算 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计（论文）题目 石英晶体振荡器电路设计 课 程设计（论文）任务 要求：1．设计一个石英晶体振荡器 2．能够观察输入输出波形。 3．观察振荡频率。 参数：振荡频率10000HZ 左右。 设计要求： 1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。 4 .组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 指导教师评语及成绩 平时成绩(20%)： 论文成绩(50%)： 答辩成绩(30%)： 总成绩： 学生签字： 年 月 日

目录 第1章绪论 (1) 1.1石英晶体振荡器 (1) 1.2设计要求 (1) 第2章石英晶体振荡器设计电路 (2) 2.1石英晶体振荡器总体设计方案 (2) 2.2具体电路设计 (2) 2.2.1串联型晶体振荡器 (2) 2.2.2并联型晶体振荡器 (4) 2.2.3输出缓冲级设计 (5) 2.3元件参数的计算 (5) 2.4Multisim软件仿真 (6) 2.4.1串联型振荡器输出测试 (6) 2.4.2并联型振荡器输出测试 (7) 第3章课程设计总结 (9) 参考文献 (10) 附录Ⅰ总体电路图 (11) 附录Ⅱ元器件清单 (12)

石英晶体谐振器应用

石英晶体谐振器应用 石英晶体谐振器的应用利用电信号频率等于石英晶片（或棒）固有频率时晶片因压电效应而产生谐振现象的原理制成的器件。它由石英晶片（或棒）、电极、支架和外壳等构成，在稳频、选频和精密计时等方面有突出的优点，是晶体振荡器和窄带滤波器等的关键元件。 石英晶体谐振器根据其外型结构不同可分为49U、49U/S、49U/S、1、5及柱状晶体等。 49U适用于具有宽阔空间的电子产品如通信设备、电视机、电话机、电子玩具中。 49U/S适用于空间高度受到限制的各类薄型、小型电子设备及产品中。 49U/S·SMD为准表面贴装型产品，适用于各类超薄型、小型电脑及电子设备中。 柱状石英晶体谐振器适用于空间狭小的稳频计时电子产品如计时器、电子钟、计算器等。 UM系列产品主要应用于移动通讯产品中，如BP机、移动手机等。 石英晶体谐振器应用于频率控制和频率选择电路。本指南有助于确保不出现性能不满意、成本不合适及可用性不良等现象。 1、振动模式与频率关系：

基频1～35MHz 3次泛音10～75MHz 5次泛音50～150MHz 7次泛音100～200MHz 9次泛音150～250MHz 2、晶体电阻：对于同一频率，当工作在高次泛音振动时其电阻值将比工作在低次振动时大。 "信号源+电平表"功能由网络分析仪完成 Ri、R0：仪器内阻：一般为50Ω R1--滤波器输入端外接阻抗，阻抗值为匹配阻抗减去50Ω。 R2--滤波器输出端外接阻抗，阻抗值为匹配阻抗减去50Ω。 在滤波器条件的匹配阻抗中有时有并接电容要求，应按上图连接。 3、工作温度范围与温度频差：在提出温度频差时，应考虑设备工作引起的温升容限。当对温度频差要求很高，同时空间和功率都允许的情况下，应考虑恒温工作，恒温晶体振荡器就是为此而设计的。 4、负载电容与频率牵引：在许多应用中，都有用一负载电抗元件来牵引晶体频率的要求，这在锁相环回路及调频应用中非常必要，大多数情况下，这个负

必修二物理曲线运动知识点总结

必修二物理曲线运动知 识点总结 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

高一物理必修二在在《曲线运动》知识点总结 知识点总结 知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动，必定具有加速度；知道做曲线运动的条件；知道力、速度和轨迹间的关系；掌握运动的合成与分解的方法。 考点1. 曲线运动 1、曲线运动速度方向：在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度的方向，就是通过这一点的曲线的切线方向。 2、运动的性质：曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定，由于其方向不断变化，所以说：曲线运动一定是变速运动，加速度不为零。 3、做曲线运动的条件：(1)从运动学角度说，物体的加速度方向跟运动方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动。(2)从动力学角度说，如果物体受力分方向跟运动方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动。 考点2.运动的合成与分解 1、已知分运动求合运动叫运动的合成。即已知分运动的位移、速度、和加速度等求合运动的位移、速度、和加速度等，遵从平行四边形定则。

2、已知合运动求分运动叫运动的分解。它是运动合成的逆运算。处理曲线问题往往是把曲线运动按实效分解成两个方向上的分运动。 3、合运动与分运动的关系 i.等时性：各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等。 ii.独立性：一个物体同时参与的几个分运动，个分运动独立进行，不受其他分运动的影响。 iii.等效性：各分运动的叠加与合运动有完全相同的效果。 4、运动合成与分解运算法则：平行四边形定则。 常见考法 新课标高考注重考查基础知识及基本概念,且注重方法的考查.题中蜡块、小船的运动充分体现了合运动与分运动的等效性、独立性、等时性等,同时体现了研究问题的思想及方法,并注重图象研究问题的直观性。在学习中,如何将知识点理解透彻,如何利用习题训练自己的思维和研究问题的方法,将是一个重要的学习环节。 误区提醒 1.合力方向与速度方向的关系物体做曲线运动时,合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上,这是判断物体是否做曲线运动的依据. 2.合力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向曲线的“凹”侧.

石英晶体基础知识

深圳市锐晶星电子科技有限公司 石英晶體諧振器基礎知識 培训教材 （共8页） 2007年7月1日 第一章石英晶体的基本特性

第一节石英晶体的压电特性 图1-1示出了石英晶体具有压电效应的两种现象。图1-1a当沿Y 轴加压缩力时，则在X轴正端垂直面上，出现正电荷（晶体的伸缩弯曲振动就是按此激起的）。图1-1b中当对晶体施加正切应力时，则在垂直Y 上述现象表明石英晶体是一种各向异性的结晶体，它具有压电效应。当沿某一机械轴或电轴施以压力或拉力，则在垂直于这些轴的两个表面上产生异号电荷±q。其值与机械压力所产生的机械形变（位移）X成正比。即：q=k 1x ﹎﹍(1-1) 式（1-1）所表征的效应称为正压电效应，正压电效应是以机械能为因，电能为果的效应。 石英晶体还具有逆压电效应。如果在石英晶体片两面之间加一电场E，则视电场的方向不同，晶体将沿电轴或机械轴延伸或压缩，延伸或压缩量X与电场强度E成正比，即：X=K2E ﹍（1-2） 式（1-2）所表征的效应称压电逆效应。是以电能为因，机械能为果的效应。 由上面的讨论可以看出，正、逆压电效应互因果关系。如果将石英晶体片置于交变电场中，则在电场的作用下，晶体片的体积将起压缩和伸张的变化，由此形成机械振动，晶体的振动属体波振动，当晶体片振动时，逆压电效应使得晶体片具有导电性，这种压电性叫做压电导电性。石英片固有的振动频率取决于晶体片的几何尺寸、密度、弹性和泛音次数。当晶体片的固有振动频率与加于其上的电场频率相同时，则晶体片将发生谐振。此时振动的幅度最大，压电效应在晶体片表面产生的电数值和压电导电性也达最大。因此，外电路中的交变电流也就最大。这是用以稳定频率的理论基础。 第二节石英晶体在不同温度下的各种变体 在正常的压力下，石英晶体随着温度的不同共有五种不同性质的变体，即： (1)α石英，其温度低于573℃时为稳态，就是我们通常用的压电石英晶体。 (2)β石英,对α石英加温超过573℃时,即转变为β石英,它在573℃～870℃之间为稳态,但此时没有压电效 应,也不能用作压电元器件了。 （3）磷石英，当对β石英加温超过870℃，β石英变为磷石英，它在870℃～1470℃之间为稳态。 （4）方石英，当对磷石英加温超过1470℃时，磷石英变为方石英，它在1470℃～1710℃之间为稳态。（5）石英玻璃，当对方石英加温超过1710℃时及以后即开始溶化，熔化后的石英，将温度降低也不能上述五种形态可用下式开示： 573℃ 870℃ 1470℃ 1710℃ α石英β石英磷石英方石英石英玻璃 由此看出，我们常用的α石英，其临界温度为573℃。若超过这一温度，它将失去压电效应，这是我们在加工过程中必须十分注意的问题。 第三节石英晶体的物理特性 各向异性是石英晶体典型的物理特性，它具有以下物理常数。即： ⑴、密度率：2.649克/立方百米； ⑵、折射率:1.553(或1.5574),有旋光性；

知识讲解曲线运动复习与巩固基础

曲线运动复习与巩固 编稿：周军审稿：吴楠楠 【学习目标】 1．知道物体做曲线运动的条件及特点，会用牛顿定律对曲线运动条件做出分析。 2．了解合运动、分运动及其关系，特点。知道运动的合成和分解，理解合成和分解遵循平行四边形法则。 3．知道什么是抛体运动，理解平抛运动的特点和规律，熟练掌握分析平抛运动的方法。了解斜抛运动及其特点。 4．了解线速度、角速度、周期、频率、转速等概念。理解向心力及向心加速度。 5．能结合生活中的圆周运动实例熟练应用向心力和向心加速度处理问题。能正确处理竖直平面内的圆周运动。 6．知道什么是离心现象，了解其应用及危害。会分析相关现象的受力特点。 【知识络】 【要点梳理】 知识点一、曲线运动 （1）曲线运动的速度方向 曲线运动的速度方向是曲线切线方向，其方向时刻在变化，所以曲线运动是变速运动，一定具有加速度。 （2）曲线运动的处理方法

曲线运动大都可以看成为几个简单的运动的合运动，将其分解为简单的运动后，再按需要进行合成，便可以达到解决问题的目的。 （3）一些特别关注的问题 ①加速曲线运动、减速曲线运动和匀速率曲线运动的区别 加速曲线运动：速度方向与合外力（或加速度）的方向夹锐角 减速曲线运动：速度方向与合外力（或加速度）的方向夹钝角 匀速率曲线运动：速度方向与合外力（或加速度）的方向成直角 注意：匀速率曲线运动并不一定是圆周运动，即合外力的方向总是跟速度方向垂直，物体不一定做圆周运动。 ②运动的合成和分解与力的合成和分解一样，是基于一种重要的物理思想：等效的思想。也就是说，将各个分运动合成后的合运动，必须与实际运动完全一样。 ③运动的合成与分解是解决问题的手段 具体运动分解的方式要由解决问题方便而定，不是固定不变的。 ④各个分运动的独立性是基于力的独立作用原理 也就是说，哪个方向上的受力情况和初始条件，决定哪个方向上的运动情况。 知识点二、抛体运动 （1）抛体运动的性质 所有的抛体运动都是匀变速运动，加速度是重力加速度。其中的平抛运动和斜抛运动是匀变速曲线运动。 （2）平抛运动的处理方法 通常分解为水平方向上的匀速运动和竖直方向上的自由落体（或上抛运动或下抛运动）。（3）平抛运动的物体，其飞行时间仅由抛出点到落地点的高度决定，与抛出时的初速度大小无关。 而斜抛物体的飞行时间、水平射程与抛出时的初速度的大小和方向都有关系。 （4）运动规律及轨迹方程 规律：（按水平和竖直两个方向分解可得） 水平方向：不受外力，以v0为速度的匀速直线运动：xvtvv x??00, 竖直方向：竖直方向只受重力且初速度为零，做自由落体运动： ygtvgt y??122， 平抛运动的轨迹：是一条抛物线2202xvgy? 合速度：大小：22yx vvv??，即vvgt??022()， 方向：v与水平方向夹角为)(tan01vgta?? 合位移：大小：22yxS??，即Svtgt??()()022212，方向：S与水平方向夹角为)2(tan01vgt??? 一个关系：??tan2tan?，说明了经过一段时间后，物体位移的方向与该时刻合瞬时速

石英晶体谐振器基本知识介绍

石英晶体谐振器基本知识介绍 1、石英晶体谐振器简介 石英晶体谐振器是一种用于稳定频率和选择频率的重要电子元件。在有线通讯、无线通讯、广播电视、卫星通讯、电子测量仪器、微机处理、数字仪表、钟表等各种军用和民用产品中得到了日益广泛的应用。我公司的石英晶体谐振器不仅广泛应用于国家重点军事及航天工程中，也为“神舟”系列飞船及其运载火箭进行了多次成功配套。 2、石英晶体谐振器名词术语 1) 标称频率：晶体元件技术规范中规定的频率，通常标识在产品外壳上，它与晶体元件的实际工作频率有一定的差值。 2) 工作频率：晶体元件与其电路一起产生的振荡频率。 3) 调整频差：在规定条件下，基准温度（25℃±2℃）时工作频率相对于标称频率所允许的最大偏差。 4) 温度频差：在规定条件下，在工作温度范围内相对于基准温度（25℃±2℃）时工作频率的允许最大偏差。 5) 温度总频差：在规定条件下，在工作温度范围内相对于标称频率的允许最大偏差。 6) 等效电阻（ESR，Rr，R1）：又称谐振电阻。在规定条件下，石英晶体谐振器不串联负载电容在谐振频率时的电阻。 7) 负载谐振电阻（RL）：在规定条件下，石英晶体谐振器和负载电容串联后在谐振频率时的电阻。 8) 静电容（C0）：等效电路中与串联臂并接的电容，也叫并电容。 9) 负载电容（C L）：从石英晶体谐振器插脚两端向振荡电路方向看进去的全部有效电容为该振荡器加给石英晶体谐振器的负载电容。负载电容系列是：8pF、12pF、15pF、20pF、30pF、50pF、100pF。负载电容与石英谐振器一起决定振荡器的工作频率，通过调整负载电容，一般可以将振荡器的工作频率调到标称值。产品说明书中规定的负载电容既是一个测试条件，也是一个使用条件，这个值可以根据具体情况作适当调整，负载电容太大时杂散电容影响减少，但微调率下降；负载电容小时、微调率增加，但杂散电容影响增加，负载电阻增加，甚至起振困难。负载电容标为∞即为串联谐振。10) 频率牵引灵敏度（Ts）：为相对频率牵引范围对负载电容的变化率，即负载电容变化1pF时频率的相对变化值，它反映改变负载电容时引起频率变化的灵敏度，也称频率可调性。 11) 激励电平：为石英晶体谐振器工作时消耗的有效功率。常用标准有0.1、0.3、0.5、1、2mW，产品说明书中每种产品规定的激励电平值是一个测试条件，也是一个使用条件，实际使用中激励电平可以适当调整。激励强，容易起振，但频率老化加大。激励太强甚至使石英片破裂，降低激励，频率老化可以改善，但激励太弱时频率瞬间变差，甚至不易起振。

知识讲解 曲线运动复习与巩固 基础

曲线运动复习与巩固 【学习目标】 1．知道物体做曲线运动的条件及特点，会用牛顿定律对曲线运动条件做出分析。 2．了解合运动、分运动及其关系，特点。知道运动的合成和分解，理解合成和分解遵循平行四边形法则。 3．知道什么是抛体运动，理解平抛运动的特点和规律，熟练掌握分析平抛运动的方法。了解斜抛运动及其特点。 4．了解线速度、角速度、周期、频率、转速等概念。理解向心力及向心加速度。 5．能结合生活中的圆周运动实例熟练应用向心力和向心加速度处理问题。能正确处理竖直平面内的圆周运动。 6．知道什么是离心现象，了解其应用及危害。会分析相关现象的受力特点。 【知识网络】 【要点梳理】 要点一、曲线运动 （1）曲线运动的速度方向 曲线运动的速度方向是曲线切线方向，其方向时刻在变化，所以曲线运动是变速运动，一定具有加速度。 （2）曲线运动的处理方法 曲线运动大都可以看成为几个简单的运动的合运动，将其分解为简单的运动后，再按需要进行合成，便可以达到解决问题的目的。 （3）一些特别关注的问题 ①加速曲线运动、减速曲线运动和匀速率曲线运动的区别 加速曲线运动：速度方向与合外力（或加速度）的方向夹锐角 减速曲线运动：速度方向与合外力（或加速度）的方向夹钝角 匀速率曲线运动：速度方向与合外力（或加速度）的方向成直角 注意：匀速率曲线运动并不一定是圆周运动，即合外力的方向总是跟速度方向垂直，物体不一定做圆周运动。 ②运动的合成和分解与力的合成和分解一样，是基于一种重要的物理思想：等效的思想。 也就是说，将各个分运动合成后的合运动，必须与实际运动完全一样。 ③运动的合成与分解是解决问题的手段 具体运动分解的方式要由解决问题方便而定，不是固定不变的。 ④各个分运动的独立性是基于力的独立作用原理 也就是说，哪个方向上的受力情况和初始条件，决定哪个方向上的运动情况。 要点二、抛体运动 （1）抛体运动的性质 所有的抛体运动都是匀变速运动，加速度是重力加速度。其中的平抛运动和斜抛运动是匀变速曲线运动。 （2）平抛运动的处理方法 通常分解为水平方向上的匀速运动和竖直方向上的自由落体（或上抛运动或下抛运动）。 （3）平抛运动的物体，其飞行时间仅由抛出点到落地点的高度决定，与抛出时的初速度大小无关。 而斜抛物体的飞行时间、水平射程与抛出时的初速度的大小和方向都有关系。 （4）运动规律及轨迹方程 规律：（按水平和竖直两个方向分解可得） 水平方向：不受外力，以v0为速度的匀速直线运动：x v t v v x == 00 ,