擴展振蕩器與過濾器的圖解和計算
來源:http://m.diker.cn 作者:金洛鑫電子 2019年04月08
石英晶體振蕩器,過濾器,濾波器,傳感器都是主要的電子元器件,在PCB板上經??吹剿鼈兊纳碛?,因為材料和制造方式不同,這幾種元件的功能特性,外形封裝都不一樣,以下是金洛鑫電子整理的一些,關于這幾種電子元件技術資料,通過公式計算和圖片解說的方式,展現(xiàn)給廣大客戶。
應變傳感器:
過濾器或縱向振蕩器是板形振蕩器,其在其較長尺寸(在y方向上)的方向上振蕩,即。小時。通過沿x方向施加的交變電場在y軸方向上伸長。為了確定自然共振,通常求解微分方程md2x/dt2+cdx/dt+kx=0。更清楚的是,可以假設聲波在振蕩器的中心產生。該波以其聲速沿其傳播方向移動,在諧振器的縱向伸長的情況下。在諧振器的末端存在波的全反射。通過疊加前后波,在諧振情況下產生駐波,即當諧振器長度是波長的一半的整數(shù)倍時:。隨著聲音的速度,我們得到:
利用密度D的材料常數(shù)和Y方向上的彈性剛度s22,頻率常數(shù)N=fAl=2808kHz@mm。由于諧振頻率f僅取決于諧振器的長度,因此寬度和厚度尺寸可以自由選擇,具有某些雜散和Nebenresonanzen的限制。結果,在等效電路圖中的值,替換數(shù)據(jù)可以在很寬的范圍內實現(xiàn)??v向引伸計主要用于石英過濾器。最近,應變計也被集成為混合電路中的微諧振器。
頻率的溫度依賴性對應于拋物線:
圖2.10擴展振蕩器,頻率的溫度依賴性
圖2.11過濾器
擴展器的典型替換數(shù)據(jù):
彎曲振動:
X截面應變振蕩器可以激發(fā)彎曲振動
圖2.12彎曲振動的激勵
圖2.13彎曲振蕩器
晶振設置有兩個反相連接電極,使得在x方向上出現(xiàn)兩個相反的場。然而,z方向上的強制彎曲具有共振頻率的不利溫度響應。該溫度響應可以通過圍繞y軸的截面的額外的第二次旋轉來補償(NT切割)。使用更高阻力的XY切割可以獲得更好的結果。在本節(jié)中,方形條的橫向場激勵迫使x方向的彎曲具有更好的溫度特性,圖2.12從頻率常數(shù)的方程式:
可以看出,確定了振動器的二維,長度l和寬度b的頻率。這使得即使在低頻下也可以產生小的石英振蕩器,然后是非常高的阻抗。
應變傳感器:
過濾器或縱向振蕩器是板形振蕩器,其在其較長尺寸(在y方向上)的方向上振蕩,即。小時。通過沿x方向施加的交變電場在y軸方向上伸長。為了確定自然共振,通常求解微分方程md2x/dt2+cdx/dt+kx=0。更清楚的是,可以假設聲波在振蕩器的中心產生。該波以其聲速沿其傳播方向移動,在諧振器的縱向伸長的情況下。在諧振器的末端存在波的全反射。通過疊加前后波,在諧振情況下產生駐波,即當諧振器長度是波長的一半的整數(shù)倍時:。隨著聲音的速度,我們得到:
利用密度D的材料常數(shù)和Y方向上的彈性剛度s22,頻率常數(shù)N=fAl=2808kHz@mm。由于諧振頻率f僅取決于諧振器的長度,因此寬度和厚度尺寸可以自由選擇,具有某些雜散和Nebenresonanzen的限制。結果,在等效電路圖中的值,替換數(shù)據(jù)可以在很寬的范圍內實現(xiàn)??v向引伸計主要用于石英過濾器。最近,應變計也被集成為混合電路中的微諧振器。
圖2.9應變傳感器
應變伸長器的電氣特性可以根據(jù)材料常數(shù)和尺寸計算:頻率的溫度依賴性對應于拋物線:
圖2.10擴展振蕩器,頻率的溫度依賴性
圖2.11過濾器
擴展器的典型替換數(shù)據(jù):
疏散住房 | 常壓 | 微石英 | |
Rr | 100~300 | 300~1000 | 5000~10000 |
C0/C1 | 120~160 | 120~160 | 130~500 |
L1 | 20~40H | 20~40H | 100~200H |
T0 | 0~45/C | 0~45/C | 2540/C |
a | 3,8~4,5@10-8//C2 | 3,8~4,5@10-8//C2 | 3,8@10-8//C2 |
X截面應變振蕩器可以激發(fā)彎曲振動
圖2.12彎曲振動的激勵
圖2.13彎曲振蕩器
晶振設置有兩個反相連接電極,使得在x方向上出現(xiàn)兩個相反的場。然而,z方向上的強制彎曲具有共振頻率的不利溫度響應。該溫度響應可以通過圍繞y軸的截面的額外的第二次旋轉來補償(NT切割)。使用更高阻力的XY切割可以獲得更好的結果。在本節(jié)中,方形條的橫向場激勵迫使x方向的彎曲具有更好的溫度特性,圖2.12從頻率常數(shù)的方程式:
可以看出,確定了振動器的二維,長度l和寬度b的頻率。這使得即使在低頻下也可以產生小的石英振蕩器,然后是非常高的阻抗。
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