村田制作所在制造陶瓷晶振領域上是行業的翹楚,更是行業中爭先效仿的對象,村田制作所的創新可以應用于從移動電話到家用電器,汽車應用,能源管理系統和醫療保健設備等各種應用中.所涉及的領域比較廣泛,生產有陶瓷諧振器,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于陶瓷晶振的一些的相關資料支持.
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)的壓電陶瓷的機械共振.通常,石英晶體單元是眾所周知的機械定時裝置.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為10-6/°C或更低,LC/CR振蕩電路的溫度系數約為.10-3至10-4/°C.另一方面,陶瓷諧振器在-20至+80℃的范圍內提供10-5/℃的溫度系數.
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,無需調整的振蕩電路
陶瓷諧振器設計用于客戶的大規模生產.與使用電共振的CR/LC電路不同,陶瓷諧振器使用機械共振.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,提供高度穩定的振蕩而無需調整.

陶瓷諧振器CERALOCK的基礎知識®
將機械能轉換為電能,從電能轉換為機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,并在受到壓力時產生電壓.
通常,陶瓷由細晶體組成.每個晶體由具有正或負電荷的原子組成.大多數陶瓷具有均衡的正負電荷.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電荷,即使在自然條件下,也會產生偏置的電荷(自發極化).

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

極化

如果將偏振工藝應用于鐵電陶瓷,則生產壓電陶瓷.當外部電壓施加到壓電陶瓷時,陶瓷中的正電荷和負電荷的中心被外部電荷單獨吸引或排斥,導致陶瓷膨脹或收縮.

導致陶瓷膨脹或收縮

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生正負電荷.相反,如果對相同材料施加拉力,則電荷的極性將反轉.

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械能之間能夠相互轉壓電元件是使用壓電陶瓷的機械共振的諧振器.振動行為(模式)根據共振頻率而變化.
諧振頻率和振動模式之間的關系可以總結在下表中.

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)發現了這一波.

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