Q-Tech石英振荡器QTCC230LD12-50.000MHz活性下降原因
商业级石英晶体振荡器有时会出现被称为“活性下降”的问题，这种问题仅在特定温度下出现。如果您从未碰巧在问题温度下运行，您将永远看不到问题。
但什么是活动度下降呢？这是晶体电阻相对突然的增加，是石英晶体串联电阻和频率特性随温度变化的一种扰动。通常，活性下降是由石英晶体中振动的干扰模式（耦合模式）引起的。当耦合模式的频率与主模式的频率一致时，耦合模式会从主模式吸取能量，从而显著增加主模式的电阻。活动骤降会导致系统失锁或其他类型的问题。
这些干扰模式实际上是低频弯曲模式的高泛音（高达50次泛音）。它们的温度系数非常陡，约为-20ppm/°C，仅在较窄的温度范围内（约5至20°C）与主模式频率一致。如果没有设计出干扰耦合模式，将在此温度范围内导致活性下降。
由于耦合模式是基于石英的，因此它会导致任何活动下降在时间和温度上非常容易重复。耦合模式的影响程度可以从轻微到间歇到灾难性。这完全取决于干扰模式的强度以及应用对石英晶体振荡器输出电平变化和2至20ppm频率偏移的敏感程度。
活性下降的另一个原因是颗粒粘在晶体的活性区域上或附近。这种类型的活动下降会随着时间和温度的变化而变化。如果粒子从晶体表面脱离或移动到表面上的另一个位置，这些下降将受到影响。这种位置变化可能会导致下降变得更好、更糟或至少暂时消失。或者从未检测到突然发生或在骤降发生的温度下改变幅度。
石英振荡器的活度下降
在石英晶体中，有很多技术术语、规格和复杂的物理特性，对于那些不直接从事晶体行业工程级别工作的人来说，这些术语、规范和物理特性可能会让他们不知所措。
它与晶体时钟振荡器的异常故障模式有关，贴片晶振可以通过有效和主动的过程进行测试并几乎完全根除。
活性下降是晶体电阻的相对突然增加，即石英晶体串联电阻（Rs）随温度的变化而发生的扰动。通常，活性下降是由石英晶体中的干扰振动模式（耦合模式）引起的。这些模式从主模式中释放能量。因此，一旦耦合模式的频率与主模式的频率一致，耦合模式就急剧增加主模式的电阻。这些干扰模式实际上是低频弯曲模式的高泛音（高达第50泛音）。它们的温度系数非常陡峭，约为-20ppm/°C。因此，它们仅在相当窄的温度范围内与主模式频率一致。可以设计出干扰模式。如果没有设计出来，耦合模式将导致活动下降。见图1。
Q-Tech石英振荡器QTCC230LD12-50.000MHz活性下降原因
它们的温度通常相当窄，大约5到30°C宽。对于给定的设计，活性下降将趋向于大约相同的温度范围。因为耦合模式是基于石英晶体的，所以它导致的任何活动随时间和温度的变化都是非常可重复的。请参阅下面的示例。
耦合模式的影响范围从轻微到灾难性再到间歇性。这取决于干扰模式的强度以及应用对振荡器输出电平的变化、大约2到20ppm的频率偏移等的敏感程度。活动性下降可能导致系统失去锁相或其他类型的问题。
活性下降的另一个原因是颗粒粘附在晶体的活性区域上或附近。这种类型的活动下降可以随着时间、温度和时间的变化而变化。这些将受到颗粒从晶体表面分离或移动到另一个位置的影响。因此，这种位置的变化可能会导致下跌变得更好，更糟，至少暂时消失。此外，从未检测到转变为突然发生或在发生下降的温度下改变幅度。
在Q-Tech，我们有能力围绕潜在的活动下降进行设计和/或在温度测试程序中筛选出它们。这只是我们成为世界上第一高可靠性振荡器制造商的众多原因之一。
（1）石英加工制造:
a.晶体单元设计的物理几何形状
b.电极参数和设计（R1、C1、C0、L1）
c.负载电容
d.驱动级别和驱动级别相关性（DLD）
e.基础电镀或最终电镀过程中引入的颗粒
f.真空泵中的油等污染物
g.水晶坯上的划痕
h.晶体切割和操作模式
i.安装方法
j.工作温度窗口
（2） 电路设计：
a.放大器裕度和增益
b.负载电容
c.使放大器增益与晶体驱动电平匹配
d.操作模式（基本模式与第三或第五Overtone模式）
e.工作温度
f.附着晶体的方法
（3） 试验方法：
a.安装前对成品水晶水平面进行测试
b.在完成的振荡器水平下进行测试（见图2）
c.筛选试验
d.回转速率
e.慢斜坡试验（1.25°C/分钟）或每度或每五度的频率测量，以表征活性下降。见图3和图4。
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