石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响

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1、石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响2009芷第7期仪表技术与传感器InstrumentTechniqueandSensor2009No.7石英晶体谐振器电极及激励状态对谐振频率特性的影响田双,田文杰,邹淑芳,霍静(1.北京信息

2、科技大学传感技术研究中心,北京100101;2.云南广播电视大学,云南昆明650223)摘要:设计了一种新型的单基三电极石英晶体谐振器,并在大气环境条件,测试了在单独激励和同时激励状态下镀金电极,镀铝电极对应的石英晶体谐振器的谐振频率及频率稳定性,比较了不同激励电路对相同谐振器频率稳定性的影响.根据实验结果,分析了电极材料和激励电路对石英晶体谐振器谐振频率及频率稳定性产生影响的原因,提出了改进措施.为改善石英晶体谐振器谐振频率特性,进一步提高石英晶体谐振器谐振频率稳定性提供了依据.关键词:单基三电极谐振器;频率稳定度;表面结构;电极材料中图分类号:TH703.2;TP2

3、02文献标识码:A文章编号:1002—1841(2009)07—0001—03InfluenceofQuartzCrystalResonatorElectrodeandExcitedStateonResonanceFrequencyCharacteristicTIANShuang,TIANWen-jie,ZOUShu—fang,HUOJing(1.ResearchCenterofSensorTechnology,BeijingInformationScience&TechnologyUniversity,Beijing100101,China;2.YunnanR

4、adio&TVUniversity,Kunming650000,China)Abstract:Thispaperdesignedanew?styleofsame—basetri—electrodequaaz—crystalresonator.andtestedtheresonatorfe?quencyand~equencystabilityofthisresonatorplatingaurumandaluminumundertheconditionsofatmosphericcirculation,whenmotivatedbyonecircuitormorea

5、tthesametime.Itcomparedtheinfluenceoffrequencystabilityofthesameresonatormotivatedbydifferentcircuit.Basedontheexperimentalresult,thispaperanalyzedthecausewhichinfluencedbyplatingdifferentelectrodestuffanddifferentmotivatedcircuit.Itprovidedsome~undationofimprovingtheresonance~equencycha

6、racteristic,andimpro—ringthefrequencystabilityofthequa~zcrystalresonator.Keywords:same—basetri-electrode’resonator;~equencystability;surfaceconstruction;electrodematerial0引言石英晶体具有一系列独特的优点,如品质因数(Q)极高,物理化学性质稳定,广泛应用于频率的选择和控制上.1947年,Bottom首先发现了石英晶体的力敏特性,即石英晶体谐振器在受到力的作用时,其谐振频率会无滞后地随所受力的大小而作线性

7、的变化.利用石英晶体频率的力敏特性制作的传感器称为石英谐振式力传感器,以其结构简单,线性好,无迟滞和数字式输出等特点倍受人们的关注.石英谐振器是石英谐振式力传感器的核心,它决定了传感器的灵敏度和量程.但是由于石英晶体工作的环境条件变化,石英晶体谐振器必然受到外界的影响.要使其稳定工作,谐振器就必须工作在最佳条件下.因此,稳定性的提高成为拓展谐振式力传感器性能的主要途径.石英晶体谐振器的稳定性与其驱动电路,温度一频率特性,结构特点等有关.文中以单基三电极石英晶体谐振器为基础,采用共模抑制原理,即根据同一基片振动模式及相关特性相同的特点,在同