多年来,我们对石英晶体谐振器的要求很高,工作温度范围为-40°C至+85°C,稳定性为±10ppm,尽管我们与客户讨论的几乎所有应用都不需要操作这个工业温度范围.似乎所考虑的要求不是考虑应用而是来自半导体制造商的数据表;这些芯片的工作温度范围为-40°C至+85°C,参考设计表明晶体和其他元件应该能够做到这一点.

现在,可以购买符合所述规格的晶振,但晶体制造的基本原理使它们对于除了最苛刻的应用之外的所有应用都非常昂贵.这就是原因.

正如我们在之前的一篇博文中所描述的那样,大块的石头被切成小晶片来制造晶体,晶体的工作频率总是在25°C时被引用.我们通过改变切割晶片的角度来改变晶体的温度特性.

下图显示,在一定温度范围内共同实现高稳定性会限制我们切割晶体的角度数.如果您只需要一个较窄的工作温度范围,或者可以承受频率相对较大的变化(可能是±40ppm),那么可以轻松实现水晶切割.但是,延长温度范围或收紧稳定性要求限制了切割角度的选择.

即使使用最合适的切割角度,在-40°C至+85°C的温度范围内保持在±10ppm范围内的石英晶振产量也很小.结果,这些晶体的成本相对较高-对于许多消费者,商业和物联网(IoT)应用来说这是非常令人望而却步的.

但是,您可能会说,“我在分销商目录中看到了从-40°C到+85°C的稳定性达到±10ppm的廉价水晶.”我们已经购买了这些组件并对其进行了详尽的测试.我们还没有找到一个完全符合规格的低成本贴片晶振;有些接近但它们总是超出温度范围下限的±10ppm规格.

当然,一些制造商根本没有准确测试晶体的设施,而是依靠引用近似值.重申这一点:你可以购买一块在-40°C至+85°C范围内具有±10ppm稳定性的石英晶体谐振器,但它将是一种相对昂贵的元件,而且很少适合您的应用.

我们从事水晶业务超过40年,我们只会发布准确,诚实的规范,这些规范已在详尽的测试程序中得到证实.

我们的建议始终是首先考虑您的个人应用,而不是仅仅依靠芯片组制造商的参考设计,这些设计本质上是通用的,而且往往是不准确的.然后与我们的工程和应用支持团队联系,他们将始终为您指出最经济的晶体或石英晶体振荡器.正如古老的谚语所说,“你不需要大锤来破解坚果.”