Petermann technologie lexicon

Oscillatiemodi voor kwartskristallen

Trilkristallen kunnen in verschillende mechanische trillingsmodi werken. Deze verschillen wat betreft hun geometrie, frequentiekarakteristieken, temperatuurgedrag en geschiktheid voor bepaalde toepassingen.

1. buigtrilling (buigmodus / buigmodus)

  • Frequentiebereik: meestal < 100 kHz
  • Toepassing: meestal in stemvorkkristallen met 32,768 kHz
  • Voordelen: laag stroomverbruik, compact
  • Speciale eigenschap: mechanisch gevoelig voor schokken en trillingen

2e longitudinale modus (longitudinale oscillatie)

  • Frequentiebereik: meestal in het kHz- tot lage MHz-bereik
  • Richting van oscillatie: langs de longitudinale as van het kwartskristal
  • Typische sneden: X-snede, Y-snede
  • Nadelen: relatief sterk temperatuurafhankelijk

3. torsieoscillatie (torsiemodus)

  • Vrij zelden gebruikt
  • Torsietrilling rond de kristalas
  • Complexe geometrie en moeilijk te controleren

4. afschuifmodus (normaal gebruikt met MHz-kwarts kristallen)

  • Belangrijkste modus voor hoogfrequent toepassingen
  • Typische sneden: vooral AT-snede, ook BT-snede
  • Bewegingsrichting: verplaatsing van parallelle kristalvlakken tegen elkaar
  • Voordelen: lage temperatuurafhankelijkheid, hoge frequentiestabiliteit

De afbeelding toont een voorbeeld van de verschillende trillingswijzen van kwartskristallen:

AT-Cut oscillerende kristallen - Welke oscillatiemodus?

De AT-Cut kwarts is de meest gebruikte kwartsuitsnijding voor oscillerende kristallen tot ca. 285 MHz (alleen verkrijgbaar bij PETERMANN-TECHNIK GmbH) in de grondtoon.

Gebruikt type oscillatie:

  • Fundamentele trilling in vlakke afschuifmodus (Thickness Shear Mode)

Kenmerken van de AT-Cut:

  • Trillingsvlak: parallel aan de kwartsplaat
  • Trilrichting: afschuiving in de richting van het plaatoppervlak
  • Frequentiebereik: typisch tot 285 MHz (basismodus) alleen verkrijgbaar bij PETERMANN-TECHNIK GmbH
  • Temperatuurgedrag: bijna temperatuurgecompenseerd bereik tot 25 °C
  • Voordelen:
    • Zeer goede frequentiestabiliteit
    • Geringe veroudering
    • Lage gevoeligheid voor externe invloeden

Samenvatting

Trillingsvorm

Beschrijving

Typische toepassingen

Gebruikte kwartsdoorsneden

Buigingstrilling

doorbuiging als een balk

stemvorkkristallen, klokken

stemvorkvorm

Langstrilling

rek over de lengte

lagefrequentiefilters

X-snede, Y-snede

Torsietrilling

Rotatie rond een as

Speciale toepassingen

Diversen

Schuiftrilling

Schuifbeweging van parallelle vlakken

Hoge frequentie, klokken, communicatie

AT-Cut, BT-Cut

De afbeelding toont symbolisch het oscillatiegedrag van een MHz kwartskristal in de AT-Cut:

De dikte afschuiving oscillatiemodus in de AT-snede (of AT-snede) is de meest gebruikte oscillatiemodus voor kwartskristallen.

Telefonisch contact

Onze frequentie-experts staan voor je klaar

Nu bellen

Schrijf ons

Stuur ons een e-mail - we helpen je graag verder

Schrijf ons nu