HC-49/KX-3H或HC-49/SMD为确定最佳石英尺寸提供实用的参考

如果嵌入式计算机的空间有限，那么使用尺寸非常小的石英晶体是合乎逻辑的。然而，许多应用板仍然发布了非常大的晶体。因此，在这些微控制器的应用说明中，仍然部分规定了相当大的晶体的电气规格。这些通常是金属外壳中的石英，如HC-49/KX-3H或HC-49/SMD贴片晶体。如果使用小得多的石英，就不能再满足这样的要求了。然而，当一些用户面临重新设计其应用程序的决定时，这会让他们感到不安。本文试图详细阐述大、小振荡石英的区别，为如何确定最佳石英尺寸提供实用的参考。HC-49/KX-3H或HC-49/SMD为确定最佳石英尺寸提供实用的参考

如上图1：一个现代SMD石英在一个较旧的设计“HC-49”（3.2x2.5毫米或13x10毫米）的石英上。容纳石英盘的体积要小得多。这对电学特性有影响，必须加以考虑。

较小设计的谐振电阻较高

图1显示了一个较旧的“HC-49”设计的石英和一个现代SMD晶振在陶瓷外壳。由于体积的减小，对电行为的影响是显而易见的。尽管改进了生产方法，HC-49的低谐振电阻并不是在每一个较小的设计中都能实现的。内石英盘越小，谐振电阻(ESR)越大。同时，石英的承载能力较低。两者都以牺牲冲击储备为代价。因此，振荡器电路应与所用石英晶体最佳匹配。有关尺寸和振动安全测试，请阅读我们的文件“石英或石英振荡器-如何使用？”

HC-49/KX-3H或HC-49/SMD为确定最佳石英尺寸提供实用的参考

非常小的石英仅从8MHz

小型石英仅在8MHz以上可用，最小频率随着尺寸越来越小而增加。其原因是每个石英盘边缘的自然扰动以及不希望的振动模式。如果不适当地抑制这些干扰，就会产生副反应。在低频下，石英圆盘的厚度与直径之比更大，边缘效应的抑制变得更加困难。

图2：不同尺寸的可用频率

紧密公差，例如。对于通常的时钟应用中的蓝牙，对晶体没有特殊要求。但是，如果像这样，情况就不一样了。对于蓝牙，发射器和接收器必须相互匹配。蓝牙对石英电路要求特别窄的公差（+/-20 ppm）。振荡石英的技术限制恰恰在于这一规定（即25°C时+/-10 ppm加上温度范围内+/-10 ppm）。如表1所示，尽管技术不断发展，但对于较小的尺寸，所需的公差仍然是有限的。

HC-49/KX-3H或HC-49/SMD为确定最佳石英尺寸提供实用的参考

更大的石英晶振具有更高的拉拔灵敏度

晶体和振荡器的特点是具有拉拔公差。这是：

1.与动态容量C1成正比。外壳越大，石英盘和可能的C1就越大。

2.与（C0+CL）的平方成反比。因此，较小的CL产生较高的拉力灵敏度。然而，太小的标称负载容量使得与所需标称频率的匹配变得困难。降低用户的频率稳定性。

表2列出了普通晶体的典型拉力灵敏度。可以看到，对于较大的外壳，可实现的拖动灵敏度会增加。在最后两列中，您还可以看到在较小的负载容量下改进的拖动灵敏度。

此外，通常很明显，拖动的灵敏度随着频率的增加而增加--在较高的频率下，更大的C1是可能的。

HC-49/KX-3H或HC-49/SMD为确定最佳石英尺寸提供实用的参考

重新设计或新设计的小尺寸和越来越低的功耗现在是司空见惯的。然而，物理学在石英的生产中仍然起着重要的作用，因此，在设计良好，面向未来的情况下，必须考虑ESR，CL和拉伸灵敏度的影响。