有时候看看石英晶体是如何发展的,以及它在时间线上的一些重要日期.从电子和电子历史开始到现在的最早发现.

早期的石英晶振单元体积庞大且体积庞大,但今天的xtals非常小.它们包含在密封的罐中,甚至可以用表面贴装的包装获得.

石英晶体谐振器

时间线和历史关键日期

年时间线详细信息

1880居里兄弟注意到石英中的压电效应.

1893年开尔文勋爵研究了石英晶体中的压电效应,并研究了压电常数的值.

1917年振荡器由贝尔实验室的AlexanderNicholson使用RochelleSalt开发,并于1918年申请了该专利.

1918年保罗·兰格文(PaulLangevin)研究了使用从石英晶体切割的板材来开发用于探测潜艇的早期声纳系统.直到1918年之后,系统才得以完善.

1921年Cady专利石英晶体振荡器.

20世纪20年代和30年代广播电台使用石英晶体控制振荡器来控制其信号频率.

1923年哈佛大学教授GWPierce开发了一种石英晶体振荡器电路,将晶体置于阀门/真空管的栅极和阳极之间.这是Pierce振荡器配置的前身.

1925年用于石英晶体谐振器的等效电路xtal由VanDyke开发.

1927年由BellLaboratiries的WarrenMarrison开发的第一个石英标准.

1934年贝尔实验室发表的论文描述了石英晶体谐振器的AT和BT切割.

1950贝尔实验室开发了一种用于在商业规模上生长石英晶体的水热工艺.

1956年合成生长的石英变得广泛可用.

1968年北美航空公司的JuergenStaudte发明了一种用于制造石英晶体振荡器的光刻工艺.这使得它们可以制作得足够小,以用于手表等便携式产品.

1974年SC切割石英晶体由RHolland理论化.

1976年首先获得SC切割晶振.

尽管石英晶振技术没有像硅和集成电路那样的其他电子相关技术的投资,但它在电子工业中起着非常重要的作用.随着历史的发展,将继续发展并在时间表中添加其他日期.

石英晶体的优点和缺点

石英晶体技术提供了许多优点,但是在考虑它们的使用时,还有一些其他要点可以放在等式中:

石英晶体谐振器的优点:

极高Q谐振器:石英晶体的Q非常高.这反过来反映了几个优点:

在振荡器中使用时信号非常稳定.

在振荡器中使用时,相位噪声水平较低.

当用于过滤器时,可以实现非常高的选择性水平.晶体滤波器能够提供卓越的性能,并为各种应用中的尖锐滤波器提供一些最佳选择.

低成本:基本压电石英晶振的成本非常合理.当用作谐振器时,它们的使用通常可以导致更便宜的时钟或其他源.高度指定的石英晶体谐振器显然成本更高.

石英晶体谐振器的缺点:

尺寸:晶体依赖于机械振动的共振行为.结果,与其他SMT组件相比,尺寸不容易减小并且它们可能很大.也就是说,新的表面贴装技术晶体现在可用于非常小的封装.

焊接:鉴于其性能,焊接需要小心观察最高温度和焊接时间.

固定频率:虽然这也是一个优点,但晶体有自己的固有共振频率.一旦选择和制造,这些就不能改变,尽管可以将振荡器的频率“拉”一小部分.

石英晶体和振荡器时间线

自从压电效应的第一个迹象和石英晶体的作用以来,它们需要多年的发展才能进入现在的阶段.

早期的研究证明了这种效果,并且在无线电技术发展的几年前,石英晶体谐振器或xtals的作用可以得到证明,然后得到改进.

如何制作石英晶体谐振器

石英晶体谐振器或xtals大量生产.制造过程从原始硅开始,转化为合成石英,然后从那里制造单独的石英晶体谐振器.一旦制造出基本xtals,就将它们修剪然后封装.

指定石英晶体谐振器

选择石英晶体谐振器时,需要选择许多参数.通常,制造商将需要许多参数,这些参数通常在能够制造和供应所需的xtal元件之前在特定形式上列出.

石英晶振广泛用于电子工业中.它们可用于石英晶体振荡器和晶体滤波器,可提供极高的性能.除此之外,具有较低容差规格的低成本元件广泛用于微处理器板钟表的晶体振荡器,其中它们用作廉价的谐振器元件.无论使用何种用途,石英晶体谐振器都能为其生产成本提供极高的性能.