泛音石英晶体如何工作？

泛音石英晶体如何工作？  在当今世界，快速流畅的数据传输至关重要。网络和服务器系统以闪电般的速度处理和转发信息。为了实现这一点，这些应用中的许多都依赖于三位数兆赫 (MHz) 范围内的频率。

用 AT 晶体在基音中无法产生如此高的频率。尽管具有40 至 50MHz 基频是可行的，但它们的生产涉及相当大的工作量和相应的成本。出于这个原因，“泛音晶体”通常用于20MHz以上的频率。 

泛音与基音

每个石英毛坯都有其基本频率。除了这个“基频”，还有几个泛音。当向石英施加电压时，它会以其基音振荡。它的泛音也在这个过程中被触发，但它们的信号明显弱于基音。事实上，大多数时候泛音信号只会产生正常的相位噪声。

通过巧妙地构造振荡器电路，可以驱动石英的泛音而不是基音。因此，在振荡器电路中增加了一个额外的谐振电路，以放大石英的泛音信号。

这种技术允许工程师从石英晶体中“挤出”远高于其基音的频率。例如，如果石英以 20MHz 的基音振荡，则第三泛音以 60MHz 振荡，第五泛音以 100MHz 振荡。由于振荡器电路的电子特性，泛音只能在奇整数范围内被激发。

泛音石英如何振荡？

关于泛音石英振荡的形状。您可以将泛音振荡想象为晶体基本振荡的倍数。

我们以厚度剪切振荡器为例：在电压下，石英的顶部和底部在基音中向相反方向移动。然而，在泛音中，不仅是石英的上下两面发生了振荡，其内部的分子层也发生了振荡。这些层也向相反的方向移动，就像晶体在基频中的顶部和底部一样，可以说，石英不仅在其外部振动，而且自身也在振动。

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