（晶诺威产圆柱音叉晶振内部结构）

关于音叉晶振内部结构及工作原理，晶诺威科技介绍如下：

顾名思义，石英晶体是由石英制成的。石英是一种天然物质，在地球上随处可见，主要是石英砂和晶体形成的岩石中。目前，石英是在高压釜中培养而成，比天然石英具有更高的纯度。对于Y型音叉晶体，Y是指石英晶格沿其生长的轴线。

石英晶体因其将机械应力转化为电能的物理特性而被使用，反之亦然，这种效应被称为压电效应。还有其他材料可以用作利用压电效应的振动器，例如陶瓷，但石英晶体在所有这些材料中具有振动谐振器的最佳性能并提供高品质（Q）因子。

根据晶格方向及我们对其的取向，石英可分为多种类型来使用。这在名称上被分为左手石英和右手石英，也被称为α和β模式（α and β modification）。这两者可以同时存在于同一个石英晶体或晶圆中，并且同时工作。但是这并不是我们期望的晶体工作模式，因此需要避免该现象发生。

基于这些振动片（称为晶体晶片或坯料）从原材料中的切割方式，石英的压电效应可以在不同的振动模式下使用，以下为最常见的振动模式。对于音叉石英晶体，采用的是弯曲模式（如下图所示）。弯曲模式晶体主要在1MHz以下的低频范围内工作。由于这些晶体通常只是使用基频振荡模式。尽管泛音振荡模式也有可能做到，但由于这些晶体在泛音模式下具有很高的电阻，所以很难实现。

为了利用所需的振动模式并具有压电效应，用于谐振器的晶片需要从石英晶格中按照一定角度切割。多年来，为了恰当地定义这些切割模式，人们给这些切割模式分配了首字母缩写词。对于在某种弯曲模式下工作的音叉晶体，我们称之为X-切，XY-切或NT-切。它们之间的差异与晶振产品的特性和制造工艺有关。最常见的是X-cut，它也用于我们的圆柱形封装KHz晶体。

音叉这个名字来源于石英晶片（称为晶片）的设计，类似于音叉的形状。其工作原理与音叉的工作原理是一样的，这两个尖端会以一定的频率振动。频率由音叉尖的质量来定义，这与音叉尖的尺寸有关，包括所有的三维空间、长度、宽度和高度。为了使叉尖以机械运动方式保持工作，需要在音叉尖端施加电场。这是通过在石英表面电镀电极来完成的。对于这些电极，主要使用银，但也可以使用金。我们需要对音叉X-cut晶体尖端的所有四个侧面进行镀银，并且两个尖端都需要具有相反的极性。

下图显示了音叉晶体单元的典型频率与温度特性。

绿色曲线显示曲率常数k=0.034ppm/°C^2的理想晶体，其转折点正好在+25°C，并在室温（0ppm）下设置为中心频率。

灰色区域表示晶体在室温下以±20ppm公差制造时的范围（红色虚线），转折点范围为+25±5°C，曲率常数为0.034ppm/°C^2。

下图显示了石英晶体的典型老化特征。老化取决于各种因素，在这些因素总和之中，可以使晶振频率可以增加或减少。随着时间推移，石英晶体的整体性能会趋于稳定。正规晶振厂家都会增加晶振老化工序，以最大程度减低老化对晶振性能的影响。

影响晶振性能的因素包括：

• 杂质

• 压力

• 温度

• 制造工艺方面

附：晶诺威科技产音叉晶振32.768KHz规格书，如下：