聲表面波晶體諧振器

彈性表面聲波（SAW/SurfaceAcousticWave）與水面上傳播的彈性波一樣，是一種把能源集中于彈性體表面?zhèn)鞑サ膹椥圆ǎ湔穹S深度的增加而呈指數式衰減。如圖1所示，彈性表面聲波可由壓電基片上安裝的叉指換能器（IDT/InterDigitalTransducer）產生并檢測得出。如果把表面聲波的傳播速度設定為V，叉指換能器的周期設定為λ，就可以通過公式f=V/λ求出其頻率f。適于SAW元器件的頻帶為幾十兆赫至2千兆赫左右，其上限和下限由微電極圖案的分辨率和基片材料的特性及大小而定。SAW諧振器如圖2所示，可分為單端口和雙端口諧振器的兩種。單端口SAW諧振器的中央設置叉指換能器，在其兩側設置反射器。通過把叉指換能器激勵產生的表面聲波封閉在兩反射器之間，就能夠獲得具有較高Q值的諧振器。雙端口SAW諧振器的中央設有兩只用于輸入和輸出的叉指換能器，在其兩側配備了反射器。它的工作原理與單端口SAW諧振器一樣，也能實現高Q值。雙端口SAW諧振器的損失小，是一種頻帶非常窄的帶通濾波器。它與一個放大器相組合形成反饋環(huán)路后可以簡單起振。因此，雙端口SAW諧振器與單端口同樣經常被使用，尤其能在高頻領域發(fā)揮真正價值。雙端口SAW諧振器的所需相位條件因其所使用的振蕩電路而不同，所以需要指定諧振頻率中的相移量（180度或0度）。

SAW晶體諧振器的振動模式是彈性表面波（見下圖右），其頻率域石英晶片的厚度無關，而由石英晶片上的叉指換能器的寬度來決定。因此，只要改變叉指換能器圖案，即可應對10MHz至幾千MHz的高頻。與此相對,AT型石英晶體諧振器的振動模式是厚度變形振蕩（參照下圖左），由石英厚度決定頻率。由于必須把石英晶片厚度加工的很薄，所以AT型石英晶體諧振器同通常能夠應對的頻率范圍是以基波起振時為10MHz至50MHz，以三次諧波起振時為50MHz至150MHz。而且，與AT型石英晶體諧振器的厚度變形相比，SAW諧振器（彈性表面波）還具有以下優(yōu)點：

*一，影響著振動模式的振動（噪音）少；
第二，制作時將在SAW諧振器的叉指換能器上形成保護膜，所以能耐附著在膜上的雜質。由于這些效果，將SAW諧振器組裝到振蕩器時，就能夠實現低抖動特性并避免振蕩停止等風險。
但是，在溫度特性方面，AT石英晶體諧振器具有在常溫范圍內有拐點、呈三次曲線的溫度特性（圖4左）；SAW諧振器的溫度特性基本為二次曲線（圖4右的點線）。因此，如果需要在較寬的溫度范圍內保持穩(wěn)定的特性，AT型晶振則更有利。

愛普生如何解決方法：

愛普生在SAW諧振器產品中采用了獨特技術進行了改善，使二次曲線的變動幅度與原來的溫度特性相比更緩（下圖右）；還能提高類似于AT型石英晶體溫度特性的高精度產品，在較寬的溫度范圍內保持穩(wěn)定。更多詳情請咨詢愛普生代理商南山電子在線客服。

AT晶振與SAW晶振的溫度特性圖

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