石英晶体的“老化”导致频率随时间的微小变化,并且在根据需要实现的总体规格设计其电路时,客户可能必须考虑石英晶振自身的这种影响.石英晶体老化有两个主要原因,一个是由于传质,另一个是由于应力.
器件封装内的任何不需要的污染物都可以将材料转移到晶体或从晶体转移,从而引起石英坯料质量的变化,这将改变器件的频率.例如,用于安装石英坯料的导电环氧树脂可以产生“放气”,其可以在密封的晶体封装内的惰性气氛内产生氧化材料,因此必须很好地控制该生产过程.理想情况下,制造方法尽可能干净,以消除任何影响并产生良好的老化效果.
这可以在晶体的各种组件中发生,包括石英坯料的加工,环氧树脂安装粘合剂的固化,晶体安装结构和器件中使用的金属电极材料的类型.由于不同的膨胀系数,加热和冷却也会引起应力.系统中的应力通常随着系统松弛而变化,这可能导致频率变化.

在查看晶体老化测试结果的示例时,可以看出频率的变化在第一年通常最大,随时间衰减.但必须注意的是,例如,如果设备的最大值为每年±5ppm;并不是说5年后的老化将是±5ppm×5yrs,即±25ppm.在实践中,示例±5ppm老化装置在操作的第一年中可能仅为±1ppm至±2ppm,然后在随后的几年中降低.通常使用一般的“指导”来实现10年内最大±10ppm的晶体老化,但实际上它通常远低于此.不可能预测有源晶体振荡器的精确老化,因为即使是同时制造的部件和来自同一批石英的部件也会表现出略微不同的老化特性.

生产过程必须在部件之间保持一致,从石英坯料的制造,电极尺寸和放置,到用于安装石英的环氧树脂及其固化温度曲线,都会对频率产生轻微影响 .虽然来自一个批次的零件往往会遵循类似的结果,但设备可能会根据内部原因呈负面或正面老化.通常,超过90％的制造部件的老化效应是负的.
通常的工业实践是使用加速老化过程来通过在高温下浸泡装置并以相关间隔测量频率移动来预测长期频率移动.使用被动测试（即无动力）测试晶体是正常的.使用的一般规则是将晶体在+ 85°C下浸泡30天相当于在正常室温下老化1年.如果将该测试延长足够的时间,则可以以图形方式绘制记录的数据,以通过外推,预测未来的长期老化.
注意,石英的老化有效地改变了晶体的频率容差,并且不会直接影响石英在整个温度下的稳定性,因为该参数由所用石英的“切角”决定.如果使用具有电压控制功能的石英振荡器,如VCXO晶振,TCXO晶振或OCXO晶振,输出频率可以调整回其标称值.
使用晶体或振荡器设计电路的工程师通?；嶂浪堑纳璞冈谔囟ㄊ奔涠文诒匦肼愕恼逦榷ㄐ允?随着装置的公差和/或稳定性降低,则老化变得越重要.例如,使用温度稳定性为±1ppm的TCXO需要将老化保持在相对较小的值.但是,如果设计的总频率移动容差为例如±200ppm并且使用额定值为±100ppm的设备,则可以有效地忽略少量老化.

正在载入评论数据...

上一篇：性能良好的280系列电器电位器介绍

下一篇：晶体振荡器的平均故障间隔时间(MTBF)

此文关键字：石英晶体高适应性贴片晶振压控有源晶振

欢迎光临：壹兆电子有限公司

资讯中心

企业博客

石英晶体老化的原因及优缺点

相关资讯

壹兆客服

姓名：
邮箱：
正文：