通过上面做的详细介绍,该章节CEOB2B晶振平台将要给大家介绍关于AT切型窄条片石英晶体元件的设计

一、石英片设计的概论

1.长方形石英片的形状、轴向和尺寸

关于长方形石英片长度方向的选取有在X轴向和z’轴向两种情况，参照图3.6.1。

无论哪一种情况，都是以晶体元件的基础理论为设计依据，但是为了使石英片的宽度(w)对厚度尺寸(t)之比减小，缩小边比(w/t)就不能考虑无限平面片了。而是考虑有限平面片。也就是说要考虑有英片端面的影响，具体地说有时候由于端面波的反射，端面异状位移成厚度切变振动激励起其它的振动模式。根据边比，厚度切变振动与其它振动模式有强烈的耦合，得不到稳定的振动，因此必须特别注意。

图3.6.1石英片的两种方位图

所以在设计长方形石英晶振晶片时，必须考虑到下列各项，以便得到稳定的振动：

1)厚度切变振动与其它振动的耦合；

2)频率温度特性随边比的变化；

3)在某一温度下,CI死点的存在。

2.频谱和边比及频率温度特性

长度在X轴向贴片晶振晶片的设计(边比在10以下时)，应该考虑的主振动模式是厚度切变振动和面切变振动等。关于这些，如以横轴为边比，把各振动模式的频率变化画成图来表示，(模式图)如图3.6.2。

f—某一边比下的频率；—边比十分大的情况下的频率；

w—石英片的宽度；t—石英片的厚度。

图3.6.2长度在X轴向石英片的主振动模式图

对于图3.6.2中的情况，在两种振动模式交点的边比存在两种模式的强烈耦合，为此就算是振动强也不稳定，应该避开这种边比。为了确定边比，除此之外，必须考虑有源晶振频率温度特性。除上述交点边比之外，还有两种模式耦合(见图3.6.3)，因此频率温度特牛性紊乱，存在一次温度系数不等于“零”的边比，见图3.6.4。

f—某一边比下的频率；f—边比十分大的情况下的频率；w—石英片的宽度；

t—石英片的厚度,t=(黑点的直径与振动大小成正比)实验值。

图3.6.3长度在X轴向石英片的特性曲线

图3.6.4长度在X轴向石英片的一次温度系数实验值

因此在决定边比时，要在模式图上考虑这两点来设计石英片，然后查出使在温度范围内CI死点的边比，存在C1外点时，梢微变化一出边比，试验性地确定最终边比，这种工艺是必要的。

在实际进行设计时，利用图3.6.3和图3.6.4决定边比的大概值，但是要注意宽度尺寸不要超过外盒的尺寸。

从图3.6.3以看出，图3.6.2所小的厚度切变振动，无论在哪种边比情况下都能得到，但是把图3.6.3和图3.6.4结合起来，就能在特别小的边比范围内得到稳定的厚度切变振动。换句话说，很明显1次温度系数等于零的点不是连续存在的，而是以边比大约为3、6、9那样地周期性地出现，另外对于一次温度系数随边比的变化为边比越大，一次温度系数变化越缓慢。

对于条片宽度的考虑：

(1)要考虑边比的情况；

(2)宽度尺寸要在外盒内尺寸以内；

(3)为了得到较大的电极面积,要加大宽度尺寸。

综上所述以及我们的实践经验，条片基本尺寸LxW为8×2，厚度由石英晶振标称频率来确定，此外宽度为2mm对于每个频率都是不尽相同引的，要通过大量实验方能最后确定。