石英晶体音叉：为什么它成为电子计时的首选？

时间： 2024-10-26 来源：TROQ 创捷电子公众号

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石英晶体音叉或手表晶体是最古老的石英晶体设计之一。音叉最初用于手表和钟表的计时，现在也用于计算机等现代电子产品中，作为实时时钟（RTC）。全球供应商每年生产数亿个这种形状独特的石英晶体。音叉晶体有多种尺寸可供选择，以满足设计需求，每年都有趋势指向更小的表面贴装晶体封装。

石英晶体音叉（也称为圆柱晶振）是指‌石英晶片外形类似音叉的晶振‌。它是一种石英晶体谐振器，常用于提供时钟频率，确保电子设备能够正常工作。音叉晶振的常用频率为32.768KHZ，主要尺寸有‌DIP:3*8mm、2*6mm，常用于遥控器，石英手表，时钟，计算机、家电自动控制和工业自动控制等等。

01、音叉晶体背景

顾名思义，石英晶体是由石英制成的。传统上，石英是一种天然存在的硬质矿物，但今天的大部分石英都是在高压釜中合成生长的，这提供了比天然石英更高的标准纯度。使用石英是因为当施加机械压力和张力时会变成压电并产生电荷。这种压力会导致我们称为频率的机械振动。

石英需要以精确的角度切割，以启动特定的振动模式并确保压电效应起作用。最常见的晶体设计之一是AT Cut晶体。AT Cut晶体的频率由晶体的厚度决定。例如：晶体越薄，频率越高。晶体的振动质量将直接决定晶体振荡器电路设计是否需要并联或串联谐振晶体。

02、音叉晶体频率和工作原理

晶体机械振动模式有四种常见的：弯曲、拉伸、面剪切和厚度剪切。石英晶体音叉将在弯曲模式下运行，其特征是柄脚在水平平面上独立但同相振动。弯曲模式晶体主要在低于1 MHz的低频范围内工作。虽然泛音模式是可能的，但音叉晶体主要用作基频。

最常见的石英晶体频率是32.768 kHz。这个频率已经变得很普遍，因为当32.768kHz除以2/15时，会有1Hz的信号。该1Hz信号将始终提供一秒的时间。这为日期、日期和时间的出现提供了一个可靠的计时系统。经典音叉的频率最终是简单的算术运算和石英生产的一般条件的结果。

03、音叉晶体抛物线温度曲线

由于其独特的形状，音叉晶体在很宽的温度范围内无法提供高精度。它们的温度精度可以绘制为随温度变化的抛物线曲线。在室温或大约 +25°C下，该精度通常为±20ppm。这相当于每天增加或减少1.7秒的时间或每年增加或减少10.34分钟。

图1显示了在极高和极低温下的精度下降。在这些温度下的典型精度远低于±150ppm，这相当于每天损失近13.0 秒或每年损失约1.3小时。32.768 kHz音叉晶体的常见抛物线系数为0.04 ppm/°C2。

图1：确定音叉频率稳定性的抛物线曲线

04、如何确定典型32.768 kHz音叉晶体的温度与精度的关系

在特定频率（f）和温度（T）下，典型晶体的频率偏差（Δf）为：
Δf/f = k（T – To)2+ Fo

f 是标称晶体频率
k 是曲率常数
T 是温度
To是翻转温度
fo是室温下的频率偏差

对这些方程的分析揭示了只有三个变量控制晶体随温度的变化频率响应。这些是曲率接触、翻转温度和室温频率偏差。曲率常数对频率偏差随温度变化的抛物线性质影响最大，但该常数的偏差非常小。不同的周转温度会使曲线向左或向右移动，而室温下的不同频率偏差会使曲线上下移动

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型号- S7D27.120000D20F30T,S7D3.686400A20F30T,S3D30.000000D20F30T,S5D49.152000A20F30T,S3D49.152000D20F30T,S7D32.000000A20F30T,S7D27.000000B20F30T,S7D16.000000D20F30T,S5D32.000000D20F30T,S3D19.200000A20F30T,S3D50.000000B20F30T,S3D1.843200A20F30T,S7D36.000000B20F30T,S3D11.289600A20F30T,S5D4.096000A20F30T,S7D28.636360D20F30T,S7D11.059200B20F30T,S3D2.048000A20F30T,S5D7.372800D20F30T,S3D6.000000A20F30T,S5D25.000000B20F30T,S7D5.000000D20F30T,S3D4.096000B20F30T,S5D32.768KD20F30T,S5D33.000000D20F30T,S3D12.288000B20F30T,S7D2.000000A20F30T,S3D18.432000A20F30T,S5D29.491200B20F30T,S7D26.000000D20F30T,S7D33.330000B20F30T,S7D54.000000B20F30T,S3D2.457600D20F30T,S5D3.579545B20F30T,S7D4.915200D20F30T,S7D25.000000D20F30T,S5D2.000000D20F30T,S3D48.000000A20F30T,S5D16.000000B20F30T,S3D32.000000B20F30T,S7D8.192000D20F30T,S5D1.000000D20F30T,S5D3.686400B20F30T,S3D32.768KD20F30T,S5D4.000000B20F30T,S5D30.000000A20F30T,S7D4.000000A20F30T,S7D22.118400A20F30T,S3D13.560000A20F30T,S7D45.000000D20F30T,S7D33.333300D20F30T,S3D14.318180B20F30T,S3D22.579200A20F30T,S5D12.288000A20F30T,S7D4.000000D20F30T,S7D1.843200B20F30T,S3D33.000000B20F30T,S7D14.745600B20F30T,S3D48.000000D20F30T,S5D10.000000A20F30T,S5D7.372800B20F30T,S5D26.000000B20F30T,S5D49.1520000B20F30T,S7D54.000000D20F30T,S5D2.000000B20F30T,S7D6.000000D20F30T,S5D24.000000B20F30T,S7D27.000000D20F30T,S7D29.491200B20F30T,S5D22.118400A20F30T,S7D19.200000B20F30T,S3D20.000000A20F30T,S7D14.318180A20F30T,S7D6.144000A20F30T,S5D14.745600B20F30T,S7D8.000000B20F30T,S3D10.000000A20F30T,S3D24.000000B20F30T,S7D1.024000B20F30T,S7D33.000000A20F30T,S3D36.000000A20F30T,S3D4.915200A20F30T,S7D8.192000B20F30T,S7D33.333300B20F30T,S5D4.915200B20F30T,S7D16.000000B20F30T,S5D25.000000D20F30T,S3D2.457600A20F30T,S7D45.000000B20F30T,S3D32.000000D20F30T,S7D1.843200D20F30T,S7D5.000000B20F30T,S5D12.000000A20F30T,S5D50.000000D20F30T,S3D8.000000D20F30T,S3D18.432000D20F30T,S3D20.000000D20F30T,S3D3.579545A20F30T,S7D14.745600D20F30T,S5D1.000000A20F30T,S5D24.000000D20F30T,S7D6.000000B20F30T,S7D49.152000A20F30T,S5D24.576000A20F30T,S5D40.000000A20F30T,S7D16.384000B20F30T,S5D12.288000D20F30T,S7D32.768KB20F30T,S5D27.000000B20F30T,S3D14.318180D20F30T,S7D29.491200D20F30T,S7D8.192000A20F30T,S5D33.333000A20F30T,S3D2.048000D20F30T,S5D3.579545D20F30T,S5D1.000000B20F30T,S5D16.384000B20F30T,S3D26.000000A20F30T,S5D6.000000B20F30T,S3D3.686400B20F30T,S5D2.048000B20F30T,S5D13.560000B20F30T,S5D14.745600D20F30T,S5D11.289600A20F30T,S5D28.636360D20F30T,S3D16.000000B20F30T,S3D25.000000B20F30T,S7D3.686400D20F30T,S5D2.000000A20F30T,S5D19.200000A20F30T,S5D22.579200B20F30T,S7D30.000000A20F30T,S3D11.289600D20F30T,S7D32.768KD20F30T,S5D4.000000D20F30T,S7D4.096000B20F30T,S5D7.372800A20F30T,S5D4.096000D20F30T,S7D5.000000A20F30T,S7D2.457600D20F30T,S7D4.000000B20F30T,S3D33.330000A20F30T,S3D33.333000B20F30T,S5D32.000000A20F30T,S7D50.000000D20F30T,S5D12.288000B20F30T,S3D1.843200D20F30T,S5D36.000000B20F30T,S5D6.144000A20F30T,S3D24.000000D20F30T,S7D11.059200D20F30T,S7D24.576000A20F30T,S3D7.372800B20F30T,S3D33.333000A20F30T,S7D1.000000A20F30T,S3D10.000000B20F30T,S5D24.576000D20F30T,S5D13.560000A20F30T,S5D16.384000A20F30T,S5D2.048000A20F30T,S5D40.000000D20F30T,S5D22.579200A20F30T,S3D27.000000A20F30T,S5D6.144000B20F30T,S3D12.000000A20F30T,S3D14.318180A20F30T,S5D49.1520000D20F30T,S5D6.000000A20F30T,S7D14.745600A20F30T,S7D33.330000A20F30T,S3D22.579200D20F30T,S3D26.000000B20F30T,S5D20.000000D20F30T,S5D24.000000A20F30T,S3D13.560000D20F30T,S5D48.000000A20F30T,S3D7.372800D20F30T,S3D11.059200A20F30T,S7D4.915200B20F30T,S5D32.768KB20F30T,S5D5.000000B20F30T,S3D12.288000D20F30T,S3D27.000000D20F30T,S3D8.192000A20F30T,S3D12.000000B20F30T,S3D10.000000D20F30T,S5D36.000000A20F30T,S5D30.000000B20F30T,S5D8.000000A20F30T,S3D25.000000D20F30T,S5D18.432000B20F30T,S7D40.000000A20F30T,S7D14.318180D20F30T,S7D54.000000A20F30T,S5D19.200000B20F30T,S5D48.000000D20F30T,S3D22.118400A20F30T,S3D49.1520000B20F30T,S7D50.000000A20F30T,S5D8.000000D20F30T,S3D22.118400D20F30T,S7D4.096000A20F30T,S3D29.491200A20F30T,S3D33.333000D20F30T,S5D5.000000D20F30T,S5D18.432000A20F30T,S5D20.000000A20F30T,S5D8.000000B20F30T,S3D16.000000A20F30T,S5D16.384000D20F30T,S5D6.144000D20F30T,S3D33.333300A20F30T,S5D33.000000A20F30T,S5D28.636360B20F30T,S5D32.000000B20F30T,S7D33.330000D20F30T,S3D29.491200B20F30T,S3D3.686400A20F30T,S3D12.000000D20F30T,S7D4.915200A20F30T,S3D22.118400B20F30T,S5D33.000000B20F30T,S5D28.636360A20F30T,S5D6.000000D20F30T,S5D30.000000D20F30T,S7D2.457600B20F30T,S3D1.843200B20F30T,S5D48.000000B20F30T,S3D33.333300B20F30T,S7D2.000000B20F30T,S7D11.289600A20F30T,S7D12.288000B20F30T,S7D50.000000B20F30T,S3D4.915200B20F30T,S3D1.000000A20F30T,S3D6.144000A20F30T,S7D8.000000A20F30T,S7D33.333000D20F30T,S5D19.200000D20F30T,S5D14.745600A20F30T,S3D49.1520000A20F30T,S5D29.491200A20F30T,S3D13.560000B20F30T,S3D16.384000B20F30T,S3D22.579200B20F30T,S3D5.000000B20F30T,S7D2.457600A20F30T,S7D19.660800D20F30T,S7D22.118400B20F30T,S5D33.333000B20F30T,S3D14.745600D20F30T,S5D20.000000B20F30T,S3D26.000000D20F30T,S5D16.000000A20F30T,S7D7.37

星通时频 - 选型指南

深圳市晶鸿兴（JSK）科技有限公司成立于2006年，公司始终致力于石英晶体谐振器、振荡器等频率组件之研发、设计、生产、销售。2008年晶鸿兴全面提供各类无铅产品，并获得SGS RoHS产品环保评估报告；2009年通过了ISO9001质量管理认证及ISO14001环境质量认证；公司产品广泛应用于安防、通讯、智能穿戴、服务器存储设备、物联网、汽车电子、电信、医疗等市场。

石英晶体谐振器精工SEIKO 32.768KHZ贴片晶振精工SEIKO 32.768KHZ直插晶振石英晶体振荡器音叉晶振振荡器温补晶振压控温补晶振声表面谐振滤波器

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晶科鑫汽车晶振产品线丰富，提供开启汽车精准操控之门的 “钥匙”

晶科鑫车规晶振以其多项优势在汽车电子领域中脱颖而出。它为汽车遥控器提供稳定的时钟信号，实现开锁、关锁、启动等关键功能。晶科鑫晶振还广泛应用于新能源汽车电子系统的车载充电模块、智能座舱系统的电子排挡液晶仪表以及电子开关等，确保了现代汽车电子系统的稳定运行和高效性能。

2024-11-20 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

陕西东芯恒科电子（DonXern）有限公司是由深圳市东兴发展电子有限公司和深圳市晶冠恒电子有限公司合并而成，是集石英晶振全系列规格型号的研发、设计、制造销售和服务为一体的国家高新技术企业，公司的主营产品包括石英晶体谐振器、晶体滤波器、振荡器等电子元器件及制品，同时可提供高端介质滤波器,声表滤波器和陶瓷滤波器等频率元器件。

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晶振为什么是单片机系统的核心？

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长兴电子（CHANG XING）成立于1995年11月，是专业生产石英晶体谐振器系列产品的国家高新技术企业。公司总投资1.5亿元人民币，拥有从美国、日本、香港及台湾等地引进的现代化先进生产设备和工艺技术。

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型号- ARM OSC 7050-4P,RNC SEAM 1610-2P,ARND SEAM 2012-2P,RNA 2*6-2P,RB HC-49S-2P,ARNE SEAM 3215-2P,RZ OSC 2520-4P,R8 SEAM 1612-4P,ARG GLASS 5032-2P,RP GLASS 3225-4P,ARC HC-49SMD-2P,ARO OSC 3225-4P,ARH SEAM 5032-4P,RNA 2×6-2P,RTL TCXO 3225-4P,ARZ OSC 2520-4P,RND SEAM 2012-2P,R9 SEAM 2016-4P,ARS OSC 5032-4P,ARND 2012-2P,RTQ 2520-4P,RC 49SMD-2P,RT9 2016-4P,RH SEAM 5032-4P,RF GLASS 8045 -2P,ARU OSC 2016-4P,ARL SEAM 3225-4P,ARP GLASS 3225-2P,AR9 SEAM 2016-4P,RW TSX-2520-4P,RS OSC 5032-4P,RTL 3225-4P,RL SEAM 3225-4P,RP GLASS 3225-2P,RM OSC 7050-4P,ARQ SEAM 2520-4P,ARF GLASS 8045-2P,RV GLASS 6035-2P,RC 49SMD-MINI-2P,RNB 3*8-2P,RNB 3X8-2P,RNE SEAM 3215-2P,RO OSC 3225-4P,RW TSX 2520-4P,RV GLASS 6035 -2P,RNG GLASS 7015-4P,RG GLASS 5032-2P,RTQ TCXO 2520-4P,RF GLASS 8045-2P,RQ SEAM 2520-4P,RC 49SMD-4P,RU OSC 2016-4P,RNH GLASS 8038-4P,ARP GLASS 3225-4P,ARB HC-49S-2P,RT99 TCXO 2016-4P,ARNE 3215-2P

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晶振的结构及原理是什么？

晶振的结构和原理如下： 1. 晶振的构造：晶振的核心是石英晶体，这种晶体有一个很重要的特性，如果给它施加交变电压，它就会产生机械振荡，反之，如果给它机械振动，它又会产生交变电压，这种特性叫机电效应。 2. 晶振的工作原理：石英晶体的损耗非常小，也就是说，Q值非常高。作为振荡器，它可以产生非常稳定的振荡。当用作滤波器时，它可以得到非常稳定和陡峭的带通曲线或带阻曲线。