村田制作所在制造陶瓷晶振領(lǐng)域上是行業(yè)的翹楚,更是行業(yè)中爭先效仿的對象,村田制作所的創(chuàng)新可以應(yīng)用于從移動電話到家用電器,汽車應(yīng)用,能源管理系統(tǒng)和醫(yī)療保健設(shè)備等各種應(yīng)用中.所涉及的領(lǐng)域比較廣泛,生產(chǎn)有陶瓷諧振器,石英晶振,石英振蕩子,電容,電阻等電子元件.康比電子該篇文章主要介紹關(guān)于陶瓷晶振的一些的相關(guān)資料支持.
陶瓷諧振器CERALOCK®利用通常的鋯鈦酸鉛(PZT),其提供取決于共振頻率各種振動行為(模式)的壓電陶瓷的機(jī)械共振.通常,石英晶體單元是眾所周知的機(jī)械定時裝置.另一方面,CR和LC振蕩電路是利用電諧振的定時裝置.
陶瓷諧振器的CERALOCK特征
1.穩(wěn)定的振蕩頻率
在振蕩精度,CERALOCK方面®被石英晶體單元和LC/CR振蕩電路之間排名.
石英晶振的振蕩頻率溫度系數(shù)為10-6/°C或更低,LC/CR振蕩電路的溫度系數(shù)約為.10-3至10-4/°C.另一方面,陶瓷諧振器在-20至+80℃的范圍內(nèi)提供10-5/℃的溫度系數(shù).
2.小巧輕便
陶瓷諧振器的尺寸約為普通石英晶體單元的一半.
3.低成本,無需調(diào)整的振蕩電路
陶瓷諧振器設(shè)計(jì)用于客戶的大規(guī)模生產(chǎn).與使用電共振的CR/LC電路不同,陶瓷諧振器使用機(jī)械共振.因此,原則上,陶瓷諧振器幾乎不受外部電路或電源電壓波動的影響,提供高度穩(wěn)定的振蕩而無需調(diào)整.

陶瓷諧振器CERALOCK的基礎(chǔ)知識®
將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能,從電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的特性稱為壓電.換句話說,壓電材料在受到電壓時會膨脹或收縮,并在受到壓力時產(chǎn)生電壓.
通常,陶瓷由細(xì)晶體組成.每個晶體由具有正或負(fù)電荷的原子組成.大多數(shù)陶瓷具有均衡的正負(fù)電荷.然而,一些稱為"鐵電體"的介電陶瓷在晶振中具有不平衡的正電荷和負(fù)電荷,即使在自然條件下,也會產(chǎn)生偏置的電荷(自發(fā)極化).

在經(jīng)受燒制之后,鐵電陶瓷將立即產(chǎn)生具有隨機(jī)極軸的自發(fā)極化.總的來說,陶瓷似乎具有良好平衡的正負(fù)電荷.然而,通過施加高DC電壓,由自發(fā)極化產(chǎn)生的極軸在均勻方向上對準(zhǔn),即使去除電壓也不能取消.對準(zhǔn)自發(fā)極化的極軸的過程稱為極化過程.

極化

如果將偏振工藝應(yīng)用于鐵電陶瓷,則生產(chǎn)壓電陶瓷.當(dāng)外部電壓施加到壓電陶瓷時,陶瓷中的正電荷和負(fù)電荷的中心被外部電荷單獨(dú)吸引或排斥,導(dǎo)致陶瓷膨脹或收縮.

導(dǎo)致陶瓷膨脹或收縮

另一方面,對壓電陶瓷晶振施加壓力會在壓電陶瓷的振動面上產(chǎn)生正負(fù)電荷.相反,如果對相同材料施加拉力,則電荷的極性將反轉(zhuǎn).

如上所述,壓電陶瓷晶振通過利用晶體的極化使得能量和機(jī)械能之間能夠相互轉(zhuǎn)壓電元件是使用壓電陶瓷的機(jī)械共振的諧振器.振動行為(模式)根據(jù)共振頻率而變化.
諧振頻率和振動模式之間的關(guān)系可以總結(jié)在下表中.

振動模式
-不同的振動模式具有以下特征:-
1.Flextural振動
彎曲方向的振動.
2.長度振動
長度振動使薄板膨脹或收縮.
3.面積膨脹振動
薄板或圓盤表面上的區(qū)域膨脹振動.
4.厚度剪切振動
薄板表面上的厚度剪切振動(當(dāng)電場垂直于極化方向時).
5.厚度膨脹振動
薄板厚度方向的振動.
6.表面聲波(瑞利波)
彈性波在板表面上傳遞能量并以指數(shù)方式減少板厚方向上的能量.
7.BGS波
原則上,能量輸送行為與上述相同.表面聲波與BGS波之間最顯著的差異是表面波以縱波和橫波傳遞能量,而BGS波僅通過橫波傳遞能量.
"BGSwave"以Bleustein,Gulyaev和Shimizu的首字母命名,他們大約在同一時間(1968年左右)發(fā)現(xiàn)了這一波.

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