陶瓷谐振器的稳定性
压电陶瓷谐振器的谐振频率和等效参数,随着时间、使用温度、湿度、外界机械振动、加速度、冲击等而变化,这种变化将导致所作的谐振器的频率响应特性发生变化,甚至超出技术条件允许的范围,所以稳定性是陶瓷谐振器件的重要指标。
1、时间稳定性
时间稳定性主要与陶瓷材料、人工老化条件、表面加工、封装情况有关,高频陶瓷谐振器的振荡频率及若干电性能随时间变化,静电容也在变化,这些参数随时间的变化率近似地与所经历的时间的对数成比例,为了提高时问稳定性应采取下列措施:
对谐振器作人工老化,最好让谐振器处于谐振状态下,作高低温循环,循环温度及时间的选择应随材料的成分及极化条件而定。
谐振器内部要清洁,尤其是振子表面应光洁无污。
将谐振器密封好,最好充干燥惰性气体
2、温度稳定性
与石英谐振器类似,随着温度的变化,陶瓷谐振器中振子材料的密度,弹性常数,几何尺寸都会发生变化,因而使谐振器的振荡频率等效参数变化,变化的规律比较复杂,它与材料的成分、制造工艺及振动模式有关。一般情况下,同一种材料,厚度振动谐振频率的温度稳定性较好,径向振动温度稳定性次之,长度振动的温度稳定性较差,弯曲振动温度稳定性更差一些。
3、机械稳定性
陶瓷谐振器在受到冲击、振动、加速度时也会引起振荡频率及其它等效参数变化,减小这种影响的措施是:
准确地将支架的支承点放在振子的节点上,否则支架结构本身在振子振动时也会一起振动,当外界机械振动作用在支架上时,就会严重影响谐振频率,可靠性变差,并且产生寄生响应。
设计合理的支架结构,使其固有谐振频率远离谐振器的振荡频率。
高频厚度切变振动谐振器特别要提高瓷片与表面金属层如镀银层的结合牢度。