GEYER寬溫音叉晶體介紹,今天的GEYER Electronic由Rudolf Geyer于1964年創建,即使在當時也是一家零售店,在20世紀60年代和70年代的慕尼黑Laim區擁有各種電子產品和石英晶振產品。1992年被收購后,于爾根·賴希曼將蒸蒸日上的業務變成了一家專門生產頻率產品和特殊電池的公司。在發展過程中,格耶電子完全專注于生產和銷售頻率產品。這家公司最初是作為e.K .(私人公司)經營的,后來變成了GmbH(有限責任公司)。為了滿足未來的要求,我們于2022年搬到了位于Planegg的新公司所在地。
20多年的管理一致性使格耶電子與眾不同。董事總經理(左起):菲利普·賴希曼、于爾根·賴希曼、伯恩哈德·蘇茲巴赫。
在日益網絡化的時代應用程序,例如物聯網領域,以及汽車行業的變化,更多越來越多的應用程序和用戶要求音叉的擴展溫度范圍晶體。而-40°C至+85°C是如今,對105°C甚至125°C的要求不再罕見。盡管這些溫度通常對石英晶體的純功能,特別注意對于帶有手表的設計是必需的石英晶體或音叉晶體。汽車例如,應用程序要求非常高精度,在擴展的溫度范圍內事實證明,這對調諧制造商來說是一個挑戰叉狀晶體。可以看出對于AT切割的晶體(最常見的石英切割)來說,溫度還不是一個問題,它可以很快導致音叉晶體的偏差。音叉石英的熱特性經常被忽視或考慮不足在設計過程中,導致應用程序出現故障和用戶不滿。然后,石英被錯誤地歸因于質量,盡管它完全符合數據表中給出的規格。
圖1:AT切割晶體和音叉晶體的比較(主曲線級數)
溫度響應(頻率偏差相對于溫度)是由以下公式描述:
偏差[ppm]=-PC[ppm/°C2]·(T-0)2±10%。在坐標系,這對應于頂點位于T0=25°C±5°C的向下拋物線(參考溫度),如圖2所示。這個系數PC(拋物線系數),此處為示例-0.035,在數據表中提供,代表測量拋物線的“陡度”。它是
溫度的最重要參數時鐘SMD無源晶體的行為。此參數也是受公差限制,例如±10%。
圖2:音叉石英的溫度響應(隨溫度的頻率偏差)為由公式描述偏差[ppm]=–PC[ppm/°C2]·(T-0)
2.,是一條打開的拋物線向下,頂點位于T0=+25°C±5°C(參考溫度)。GEYER寬溫音叉晶體介紹
可以看出,在操作過程中,一旦貼片晶體偏離參考溫度,它總是會讓步它離25°C越遠,就越遠。在+125°C時,這種情況下通常為-350ppm;當所有公差(例如,負載電容)的情況下,其可以大得多。
Mfr Part #
Mfr
Description
Series
Frequency
Frequency Stability
Frequency Tolerance
Load Capacitance
12.85519
Geyer晶振
CYSTAL 20.0MHZ 8PF SMD
KX-5T
20 MHz
±50ppm
±20ppm
8pF
12.89027
Geyer晶振
Crystal 25.0Mhz SMD KX-9A 16pF,
KX-9A
25 MHz
±30ppm
±30ppm
16pF
12.85539
Geyer晶振
CYSTAL 40.0MHZ 8PF SMD
KX-5T
48 MHz
±20ppm
±10ppm
12pF
12.88721
Geyer晶振
Crystal 16.0Mhz 12pF SMD
KX-7T
16 MHz
±30ppm
±30ppm
12pF
12.88667
Geyer晶振
Crystal 25.0Mhz SMD KX-7 12pF, 4
KX-7
25 MHz
±50ppm
±30ppm
12pF
12.85517
Geyer晶振
CYSTAL 54.0MHZ 8PF SMD
KX-5T
54 MHz
±100ppm
±30ppm
8pF
12.89017
Geyer晶振
Crystal 13.560Mhz SMD KX-9A 16pF
KX-9A
13.56 MHz
±50ppm
±30ppm
16pF
12.89082
Geyer晶振
Crystal 26.0Mhz SMD KX-9AT 16pF,
KX-9AT
26 MHz
±50ppm
±30ppm
16pF
12.60075
Geyer晶振
Cystal 30.0Mhz 8pF SMD
KX-7
30 MHz
±50ppm
±30ppm
8pF
12.89155
Geyer晶振
Crystal 32.0Mhz SMD KX-9AT 16pF,
KX-9AT
32 MHz
±30ppm
±30ppm
16pF
12.88522
Geyer晶振
Crystal 11.059200Mhz 12pF SMD
KX-7T
11.0592 MHz
±50ppm
±30ppm
12pF
12.88752
Geyer晶振
Crystal 10.0Mhz 12pF SMD
KX-7
10 MHz
±50ppm
±30ppm
12pF
12.85569
Geyer晶振
CYSTAL 27.120MHZ 8PF SMD
KX-5T
27.12 MHz
±15ppm
±10ppm
8pF
12.88565
Geyer晶振
Crystal 8.0Mhz 12pF SMD
KX-7E
8 MHz
±50ppm
±30ppm
12pF
12.85538
Geyer晶振
CYSTAL 24.5760MHZ 8PF SMD
KX-5T
24.576 MHz
±100ppm
±30ppm
8pF
12.86533
Geyer晶振
Cystal 26.0Mhz 10pF SMD
KX-6T
26 MHz
±100ppm
±30ppm
10pF
12.89209
Geyer晶振
Crystal 16.0Mhz SMD KX-9AE 20pF,
KX-9AE
16 MHz
±50ppm
±30ppm
20pF
12.8652
Geyer晶振
Cystal 27.0Mhz 10pF SMD
KX-6
27 MHz
±50ppm
±30ppm
10pF
12.86574
Geyer晶振
Crystal 27.0Mhz 8pF SMD
KX-6F
27 MHz
±150ppm
±30ppm
8pF
12.85541
Geyer晶振
CYSTAL 30.0MHZ 8PF SMD
KX-5
30 MHz
±30ppm
±30ppm
8pF
12.84818
Geyer晶振
Crystal 24.0MHz 8pF SMD
KX-4
24 MHz
±50ppm
±30ppm
8pF
12.86527
Geyer晶振
Cystal 20.0Mhz 10pF SMD
KX-6T
20 MHz
±15ppm
±10ppm
10pF
12.85534
Geyer晶振
CYSTAL 27.0MHZ 8PF SMD
KX-5T
27 MHz
±50ppm
±30ppm
8pF
12.86505
Geyer晶振
Cystal 26.0Mhz 10pF SMD
KX-6
26 MHz
±50ppm
±30ppm
10pF
12.60024
Geyer晶振
Cystal 27.0Mhz 12pF SMD
KX-7E
27 MHz
±100ppm
±30ppm
12pF
12.84803
Geyer晶振
Crystal 26.0MHz 8pF SMD
KX-4
26 MHz
±20ppm
±10ppm
8pF
12.85518
Geyer晶振
CYSTAL 20.0MHZ 8PF SMD
KX-5E
20 MHz
±50ppm
±30ppm
8pF
12.8873
Geyer晶振
Crystal 26.0Mhz 12pF SMD
KX-7T
26 MHz
±50ppm
±30ppm
12pF
12.86556
Geyer晶振
Crystal 40.0Mhz 8pF SMD
KX-6T
40 MHz
±20ppm
±10ppm
8pF
12.88643
Geyer晶振
Crystal 14.3181800Mhz 12pF SMD
KX-7T
14.31818 MHz
±50ppm
±30ppm
12pF
12.86511
Geyer晶振
Crystal 18.4320Mhz 10pF SMD
KX-6
18.432 MHz
±50ppm
±30ppm
10pF
12.88523
Geyer晶振
Crystal 40.0Mhz 12pF SMD
KX-7F
40 MHz
±50ppm
±30ppm
12pF
12.89288
Geyer晶振
Crystal 24.5760Mhz SMD KX-9AT 20
KX-9AT
24.576 MHz
±30ppm
±20ppm
20pF
12.86536
Geyer晶振
Crystal 14.318180Mhz 10pF SMD
KX-6
14.31818 MHz
±50ppm
±30ppm
10pF
12.89029
Geyer晶振
Crystal 27.0Mhz SMD KX-9A 16pF,
KX-9A
27 MHz
±50ppm
±30ppm
16pF
12.88799
Geyer晶振
Crystal 12.0Mhz 10pF SMD
KX-7
12 MHz
±30ppm
±30ppm
10pF
12.8481
Geyer晶振
Crystal 48.0MHz 8pF SMD
KX-4
48 MHz
±50ppm
±30ppm
8pF
12.84814
Geyer晶振
Crystal 32.0MHz 8pF SMD
KX-4
32 MHz
±15ppm
±10ppm
8pF
12.88756
Geyer晶振
Crystal 10.0Mhz 12pF SMD
KX-7E
26 MHz
±50ppm
±10ppm
12pF
12.8556
Geyer晶振
CYSTAL 16.0MHZ 8PF SMD
KX-5T
16 MHz
±30ppm
±30ppm
8pF
12.86561
Geyer晶振
Crystal 40.0Mhz 10pF SMD
KX-6T
40 MHz
±20ppm
±10ppm
10pF
12.8877
Geyer晶振
Crystal 30.0Mhz 12pF SMD
KX-7T
30 MHz
±10ppm
±10ppm
12pF
12.86564
Geyer晶振
Crystal 14.318180Mhz 10pF SMD
KX-6T
14.31818 MHz
±100ppm
±30ppm
10pF
12.86592
Geyer晶振
Crystal 25.0Mhz SMD KX-6T 12pF,
KX-6T
25 MHz
±20ppm
±10ppm
12pF
12.87159
Geyer晶振
CRYSTAL 32.7680kHz 12.5pF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-0.035ppm
±20ppm
12.5pF
12.87163
Geyer晶振
CRYSTAL 32.768KHZ 7PF SMD
KX-327RT
32.768 kHz
-0.036ppm
±20ppm
7pF
12.87151
Geyer晶振
CRYSTAL 32.7680kHz 9pF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-0.035ppm
±30ppm
9pF
12.8717
Geyer晶振
CRYSTAL 32.7680KHZ 12.5PF SMD
KX-327FT
32.768 kHz
-
±20ppm
12.5pF
12.87148
Geyer晶振
CRYSTAL 32.7680KHZ 7PF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-0.035ppm
±20ppm
7pF
12.87106
Geyer晶振
CRYSTAL 32.768KHZ 7PF SMD
KX-327XST
32.768 kHz
±20ppm
±20ppm
7pF
12.8716
Geyer晶振
CYSTAL 32.7680KHZ 12.5PF SMD
KX-327RT
32.768 kHz
±20ppm
±20ppm
12.5pF
12.87143
Geyer晶振
CRYSTAL 32.768KHz 9pF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-0.035ppm
±20ppm
9pF
12.84801
Geyer晶振
Crystal 26.0MHz 8pF SMD
KX-4
26 MHz
±50ppm
±30ppm
8pF
12.8718
Geyer晶振
Crystal 32.7680kHz 9pF SMD
KX-327NHF
32.768 kHz
-0.03ppm
±20ppm
9pF
12.87147
Geyer晶振
CRYSTAL 32.768KHz 7pF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-
±10ppm
7pF
12.87081
Geyer晶振
CRYSTAL 32.768KHZ 6PF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-0.035ppm
±20ppm
6pF
12.87149
Geyer晶振
CRYSTAL 32.7680KHZ 9PF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-0.035ppm
±20ppm
9pF
12.87156
Geyer晶振
CRYSTAL 32.768KHz 12.5pF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-0.035ppm
±20ppm
12.5pF
12.87154
Geyer晶振
CRYSTAL 32.768KHz 12.5pF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-0.035ppm
±20ppm
12.5pF
12.87174
Geyer晶振
CRYSTAL 32.768KHz 7pF SMD
KX-327FT
32.768 kHz
-0.036ppm
±20ppm
7pF
12.87114
Geyer晶振
Cystal 32.7680Khz 12.5pF SMD
KX-327ST
32.768 kHz
-0.034ppm, ±0.006ppm
±20ppm
12.5pF
12.8715
Geyer晶振
CRYSTAL 32.7680KHZ 12.5PF SMD
KX-327NHT
32.768 kHz
-0.035ppm
±20ppm
12.5pF
在時鐘晶體僅使控制器處于待機狀態的應用中,這可能無關緊要。但是,如果應用程序依賴在精確的時基或RTC(實時時鐘)上,即使是最小的時間誤差也會在一年中累積巨大。幾十分鐘并不少見!
選擇更高精度的石英通常不會帶來預期的成功,因為精度是指+25°C。因此,基本曲線不會改變。
硬件解決方案,例如通過調整負載容量或溫度曲線的“平均值”來調整電路,只有在狹窄的溫度范圍內才有希望(例如手表)。
適用于依賴精確時基或需要較長時間段內精確計時的應用(例如計量/消耗記錄),必須通過軟件補償典型的溫度曲線,同時同步與任何類型的大師(數據采集器、無線電時鐘、人類)定期交流。只有這樣應用程序得到保證。
為了確定低負載電容晶體的優點,比較了12.5pF和7pF的兩種時鐘晶體。A 74HCU04并且發現如表1所示的低負載電容晶體的優點。
然而,有一個缺點不應被掩蓋:由于負載電容低,具有7pF晶體的振蕩器電路對電路的部件公差更敏感。
圖3顯示了溫度被測音叉的曲線晶體,PC=(0.3±10%)ppm/°C2,其中描述行為變得更加清晰而不是理論曲線。
從圖4中可以看出諧振電阻隨增加而略有增加溫度,這使得對音叉的要求擴展時具有低ESR的晶體溫度范圍非常具有挑戰性的.
為了確定低負載電容晶體的優點,比較了12.5pF和7pF的兩種時鐘晶體。A 74HCU04并且發現如表1所示的低負載電容晶體的優點。
然而,有一個缺點不應被掩蓋:由于負載電容低,具有7pF晶體的振蕩器電路對電路的部件公差更敏感。
在短時間內暴露于最大和最頻繁溫度波動的應用可在汽車行業。相應的部件專門制造有多個接觸點(連接點)和AEC-Q200認證,使其能夠承受振動和沖擊條件。Geyer Electronic很快就解決了汽車行業的需求,多年來一直為該市場提供手表水晶。
此外,該行業的趨勢越來越趨向于更小的手表水晶包裝,這對石英性能(驅動電平)和諧振電阻。
雖然較小的封裝尺寸意味著較小的SMD晶體功率(驅動電平)和較高的諧振電阻,但溫度行為在小型化的過程中不會改變。對于制造商和用戶來說,這仍然是一個技術要求很高的挑戰,因為有些應用程序要求的恰恰相反。帶內置散熱器、太陽能逆變器和類似產品組的恒溫器還需要具有較低負載電阻的較小音叉晶體。
對于更高的溫度穩定性要求,Geyer Electronic提供溫度補償的32kHz振蕩器作為替代,例如在KXO-V32T(3.2mm×1.5mm)或KXO-V93T(1.6mm×1.2mm)設計的工業溫度范圍內為20或10ppm。
使用KXO-V32T示例的典型值
從表2(這里例如KXO-V32T)可以看出電流消耗為只有1µA的頻率偏差比溫度和工作電壓范圍比時鐘水晶,因此可能是一些人的更好選擇應用程序。
在過去的幾年里,半導體行業一直受到各種特殊挑戰,而且進展緩慢復蘇中,世界并沒有停滯不前——消費品行業、物聯網和數據世界的快速發展汽車行業的所有人也提高了手表水晶的技術和物流要求。GEYER電子很早就將這些新要求引入了晶體的生產中。