Bliley的BQCSA-24.000MHZMF-BADGT石英晶体切割类型
Bliley的BQCSA-24.000MHZMF-BADGT石英晶体切割类型
每个石英振荡器内部都有一个称为晶体坯的东西。晶体坯是振荡器的谐振元件，当受到电压时，将开始振动并以其基频振荡。晶体坯的制造方式会对振荡器的性能产生重大影响。在这篇博客中，我们将讨论水晶坯切割时石英的方向如何影响振荡器的性能。
●什么是晶体切割&振荡器中使用哪种类型？
水晶坯是从大块石英上切割下来的。由于石英晶体具有可预测的晶格状内部结构，晶格结构的方向或角度可以产生不同的晶体毛坯“切口”。
AT和SC切割是恒温控制晶体振荡器（OCXOs）中最常用的两种切割方式。就像任何其他工程或设计决策一样，在频率控制设备的设计阶段必须考虑优点和缺点。
AT是一种温度补偿切割，这意味着切割的方向使晶格的温度系数对晶体性能的影响最小。
SC是应力补偿切割，但它也是温度补偿切割。SC切割最初开发于1974年，是一种双旋转切割（类似于木工的复合斜切）。
●AT切割和SC切割晶体的区别及其对振荡器性能的影响
为特定应用选择振荡器时，了解振荡器核心的晶体类型非常重要。at切割和SC切割之间的关键参数是频率与温度稳定性、晶体老化、g灵敏度、初始频率精度、可用性和成本。
●频率与温度的关系
频率与温度稳定性（FvT）描述振荡器的频率输出如何随温度变化。FvT性能以十亿分之一（ppb）来衡量。
SC切割提高了性能，主要是因为石英晶体转折点附近的曲线斜率。通常，SC切割的斜率是具有相同转折点的at切割的?斜率。
在井下应用中，SC cut在高温范围（-20C至+200C）下工作时，还能提高FvT性能。由于拐点温度约为+90C（AT切割时为+27C），SC将在这些范围内实现更高的稳定性。在这个扩展的温度范围内，性能可以提高5倍。
●晶体老化
晶体老化是一种规格，描述晶体的频率在其寿命期间如何变化。晶体老化是由晶体中的杂质引起的振荡器也是以ppb为单位测量的。
SC切割对一些老化效应不太敏感，如晶体安装应力、晶体空白电镀应力和电子性能变化。
●g敏感度
g灵敏度描述冲击和振动对振荡器频率输出的影响。g灵敏度的测量单位为ppb/g .由于无源石英晶体是一种在电压下振动的机电设备，因此振动会导致电输出特性发生变化。事实上，g灵敏度是振荡器相位噪声的主要来源.
SC切割比AT切割的g敏感度低。低g灵敏度对于经受大振动和冲击的应用非常重要。
●可用性和成本
因为SC切晶体在FvT、老化和g灵敏度方面往往具有更好的性能，所以它们比AT切晶体更贵。虽然AT cut更普遍且更经济实惠，但您需要检查您的应用需求，以确定它是否需要SC cut的更高性能。
下表总结了在OCXOs中使用AT切割和SC切割晶体时的比较:
Bliley的BQCSA-24.000MHZMF-BADGT石英晶体切割类型
●AT与SC切石英晶体:EFC超规格是否让您付出了代价？如果我们告诉你，指定比你需要的更多的电子频率控制（EFC）实际上可能会损害你公司的钱包，你会怎么想？嗯，很有可能！
注意您的供应商使用的是AT切割晶体还是SC切割晶体，从长远来看，这将有助于您节省振荡器的成本。在本文中，我们将回顾这两种类型的削减之间的差异以及EFC拉力的影响。
●AT与SC切割石英晶体
为了理解为什么EFC拉动可能会产生更多的成本而不是收益，我们需要仔细看看这些石英晶体振荡器中的两种晶体。在大多数情况下，AT切水晶通常更便宜，但您最终可能会牺牲多个领域的性能，例如:
●频率与温度的关系
●晶体老化
●g敏感度
虽然应力补偿（SC）切割晶体可能更昂贵，但它们通常在上述（和下文）提到的相同领域中提供更好的性能。
Bliley的BQCSA-24.000MHZMF-BADGT石英晶体切割类型
1.费用
设计工程师通常会在他们的OCXO晶振设计中使用AT切割水晶来节省成本，因为它们更便宜。相反，他们使用更多的EFC拉力来补偿较低的质量性能。但是这个策略的有效性通常是一个神话从长远来看是行不通的.
如果您指定的EFC超过了弥补频率偏差所需的数量，供应商的成本将大幅增加，因为他们的总体产量将下降。因此，实际上，使用AT切割晶体并通过更多的EFC拉力进行补偿并不会节省成本。
这是为什么我们建议在您的设计中坚持使用SC切水晶，而不是试图用AT切水晶和高EFC拉力来节省成本。
2.晶体老化
在OCXOs中使用SC切晶体的第二个好处是老化。与使用SC切晶体的“天然”稳定性相比，使用EFC在数月和数年内保持晶体稳定性实际上是非常低效的。
对于100MHz SC切晶体，一年内老化约0.1ppm石英贴片晶振是现实的，而AT切晶体每年老化约1ppm。指望EFC来弥补AT切割水晶的老化通常不是最好的选择。
●结论:SC切水晶是更聪明的选择
对于OCXOs，我们建议使用SC切割晶体，而不是结合EFC提拉的AT切割晶体。AT切割晶体与EFC结合实际上并不能节省成本，从长远来看可能会导致性能下降。
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