石英元件振盪迴路參數與名詞說明

Spurious Modes (副波模式)

石英晶體具有許多振動模式(基本波振盪模式/Fundamental mode & 三倍頻振盪模式/3rd Overtone mode),包含其他不需要的振動模式(Unwanted mode)

這些不需要的振動模式被稱為副波模式(Spurious Modes),可以透過石英晶片電極/金屬鍍層量的設計調整抑制這些不需要的振動模式產生,當副波模式的訊號強度跟主要振動模接近時會造成毛刺響應(Spurious response)的現象。

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樣的情況發生時,振盪模式可能會在毛刺的特性下振盪,而是在主要振動模式上運行這稱為跳頻模式(Hopping)

副波模式大多義為,毛刺特性與主要振盪模式之間的阻抗比 dB抑制控制在 1.5 2 1之間的範圍時,足以大多數振避免頻模式的產生若是以dB值做為控制範圍定義時,約是在-3dB-6dB的範圍。 

基本波為主的振盪模式可以有效最佳副波抑制的效果。而頻率特性/牽引率(Pullability)特性要求下,使得在追求更高C1的特性時,因而犧牲了副波模式抑制效果使得以奇次諧波為主的泛音振盪(Overtone)模式變的更難控制設計,而在加入合適的濾波線路設計之後,可以將副波模式的影響抑制低至-40dB,以滿足基本振盪模式以及C1特性要求。

副波模式通常會發生在低於主振盪模式幾百kHz的部份。

然而泛音響應(Overtone response)的特性也是會影響振動模式 (例如,從基本波振盪模式跳頻到3倍頻的振盪模式),所以在部份的振盪回路設計是需要對於泛音響應(Overtone response)的抑制狀況進行明確的規範,同時也需適時的對於振盪回路進行優化設計。

2021-10-07