石英晶体对温度有多敏感?

石英晶体对温度有多敏感？

我们的许多基于最先进的电子产品。手机、智能手表、个人电脑等，它们都需要高度精确的频率给定组件才能相互通信。如果没有这种交流，它们的用处就会受到严重限制，甚至根本不存在。这些设备通常从石英（这种设备的现代“心脏”）接收必要的驱动节奏。

AT切割晶体的温度敏感性

MHz范围内的振荡晶体也称为AT切割晶体。它们包含薄石英晶片，即所谓的石英坯料。AT切割石英坯料从石英块上以35°的AT角切割而成。毛坯的厚度主要负责室温下的基频。然而，从石英块切割石英坯的确切角度是其他温度下频率偏差的原因。如果在切割过程中非常精确地达到35°15'的理想角度，则石英对温度的敏感度会降低。

温度敏感性作为三次抛物线的函数运行。在切割过程中，即使是单角秒范围内的最小误差也会导致曲线围绕拐点旋转。这会恶化后续应用所需温度范围内的温度敏感性。在毛坯的制造过程中，由于可能的最大制造精度，只能在有限的范围内实现完美的切割角度。因此，制造的毛坯必须按其偏差进行分类，并根据其精度用于适当的石英晶体。

对于音叉石英晶体（也称为时钟石英晶体），倒抛物线的函数描述了频率的温度依赖性。在这种情况下，抛物线的顶点在0 ppm的温度相关频率偏差处为25°C。在较低和较高温度下，例如在该点的左侧和右侧，频率会逐渐下降 - 并且根据二次曲线。如果电路中的石英调整正确，则会出现与温度相关的滞后，例如RealTimeClock。应用程序的开发人员必须绝对考虑到这一点。

两条温度曲线都表明，极端温度对石英晶体的频率有影响。对于大多数应用，与温度相关的轻微频率变化（例如 -40°C至+85°C范围内的 +/-15 ppm）不是问题。但是，如果需要更准确的频率，建议使用温度补偿晶体振荡器，称为TCXO温补晶振。即使在很宽的温度范围内，它也能在几ppm的范围内提供非常高的频率精度。