石英振子，晶體壓電效應引起的彈性振動。
基本介紹
- 中文名：石英振子
- 含義：晶體壓電效應引起的彈性振動
解釋
將石英晶體按適當的角度切割，磨成一定厚度，在兩端面上加設電極。晶體上加機械壓力後表面會產生電荷，而加電壓則晶體形狀會發生變化，形變與所加電壓成比例，而電荷的產生又與形變成比例，從而引起按晶體固有的彈性頻率（晶體形狀所決定）的振動。
圖a是石英振子的等效電路，可得到固有的彈性振動頻率為：圖b是其電感頻率特性。Cs是電介質的晶體形成的單個電容器，構成Cs、C0和L0的並聯諧振電路。當C0%Cs時，諧振頻率fp為：C0/2Cs為0.1%～0.3%，所以僅在f0和fp極窄的範圍內才存在電感性電抗，得到高精度、高Q值、高穩定的振盪電路。晶體是剛體，振盪波形包含高次諧波成分，存在固有頻率f0的二倍、三倍點的電抗區，因此10兆赫以上的石英振子雖然製作困難，但可用倍頻來獲得。石英振子的切割方式有多種，振動模態也有多種，大致分為輪廓振動和厚度振動兩類。
每一類又分縱向、滑動、屈曲和扭轉四種模態，但一般在厚度振動上只使用滑動模態(100千赫到幾兆赫範圍)，輪廓振動上只使用縱向、滑動和屈曲模態(幾千赫到幾十千赫)，因而總共為四種模態。當一種模態(如厚度、滑動)的振子常伴有輪廓振動其他模態振動時，出現偽頻率(或偽振動)。因此，切割和振動模態的各種組合由下列因素決定：使頻率的溫度係數為0，避免引起偽振動，適合f0的形狀和該形狀的模態。
