泛音石英晶體如何工作？

泛音石英晶體如何工作？  在當今世界，快速流暢的數據傳輸至關重要。網絡和服務器系統(tǒng)以閃電般的速度處理和轉發(fā)信息。為了實現(xiàn)這一點，這些應用中的許多都依賴于三位數兆赫 (MHz) 范圍內的頻率。

用 AT 晶體在基音中無法產生如此高的頻率。盡管具有40 至 50MHz 基頻是可行的，但它們的生產涉及相當大的工作量和相應的成本。出于這個原因，“泛音晶體”通常用于20MHz以上的頻率。 

泛音與基音

每個石英毛坯都有其基本頻率。除了這個“基頻”，還有幾個泛音。當向石英施加電壓時，它會以其基音振蕩。它的泛音也在這個過程中被觸發(fā)，但它們的信號明顯弱于基音。事實上，大多數時候泛音信號只會產生正常的相位噪聲。

通過巧妙地構造振蕩器電路，可以驅動石英的泛音而不是基音。因此，在振蕩器電路中增加了一個額外的諧振電路，以放大石英的泛音信號。

這種技術允許工程師從石英晶體中“擠出”遠高于其基音的頻率。例如，如果石英以 20MHz 的基音振蕩，則第三泛音以 60MHz 振蕩，第五泛音以 100MHz 振蕩。由于振蕩器電路的電子特性，泛音只能在奇整數范圍內被激發(fā)。

泛音石英如何振蕩？

關于泛音石英振蕩的形狀。您可以將泛音振蕩想象為晶體基本振蕩的倍數。

我們以厚度剪切振蕩器為例：在電壓下，石英的頂部和底部在基音中向相反方向移動。然而，在泛音中，不僅是石英的上下兩面發(fā)生了振蕩，其內部的分子層也發(fā)生了振蕩。這些層也向相反的方向移動，就像晶體在基頻中的頂部和底部一樣，可以說，石英不僅在其外部振動，而且自身也在振動。

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