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石英晶體的各種運動模式
Quartz Crystal存在的歷史已過百年，至今仍是電子元件里比較重要的一種零件，眾所周知，石英晶體具有電壓效應(yīng)，來源于它的原材料水晶和石英，世界上大約有20多種水晶石英具有這種特性。而科學(xué)家和工程師們很好的利用了這一點，為人類造福，為社會發(fā)展做出貢獻，晶體應(yīng)用在PCB板中，可以驅(qū)動時鐘和數(shù)字模塊，并帶動其他電子元器件工作，接下來帶大家看看，晶體的各種模式和狀態(tài)。
石英晶體是唯一已知具有以下屬性組合的材料：
壓電（“壓力電”;piezein=按壓，希臘語），晶振存在零溫度系數(shù)削減，存在應(yīng)力補償切口，低損耗（即高Q值）。易于加工;在“正常”條件下，除氟化物和熱堿蝕刻劑外，在所有物質(zhì)中溶解度低;堅硬但不脆弱性質(zhì)豐富;易于大量生長，成本低，純度和完美性相對較高。在人工生長的單晶中，每年約3,000噸的石英僅次于硅的數(shù)量（每年生長3至4倍的Si，截至1997年）。
壓電效應(yīng)：
壓電效應(yīng)提供壓電石英晶體的機械性能和電路之間的耦合。
石英中的壓電效應(yīng)：
在石英晶體諧振器中，所示的五個應(yīng)變分量可以通過電場產(chǎn)生。下一頁所示的模式可以由適當放置和成形的電極激發(fā)。由場的Y分量產(chǎn)生的關(guān)于Z軸的剪切應(yīng)變用于旋轉(zhuǎn)的Y切割族，包括AT，BT和ST切割。
運動模式：
厚度剪切晶體的運動：
諧振器振動幅度分布：
石英板的共振振動：
在基本模式，圓形，AT切割時鐘晶振的頻率掃描期間激發(fā)的各種模式的X射線形貌圖（21•0平面）。第一個峰值，即3.2MHz，是主要模式;所有其他都是不需要的模式暗區(qū)對應(yīng)于高位移量。
石英晶體的泛音響應(yīng)：
不需要的模式與溫度：
活動驟降發(fā)生在不需要的模式的f與T曲線與所需模式的f與T曲線相交的地方。這種活動下降對驅(qū)動電平和負載電抗高度敏感。
晶振的數(shù)學(xué)描述：
在壓電材料中，電流和電壓與彈性位移和應(yīng)力耦合：
{T}=[c]{S}-[e]{E}
{D}=[e]{S}+[E]{E}
用于線性壓電材料：
用于石英的彈性電基質(zhì)：
線加入數(shù)字平等完全相互作用的主要對角線表示負數(shù)顯示兩個數(shù)字平均值1/2（c11-c12）。
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