水晶振動子振動原理1第1頁，課件共25頁，創作于2023年2月前言壓電效應機械應力↓偏極電荷逆壓電效應電場↓變形天然水晶PierreCurie1880PiezoelectriceffectdiscoveredbyJacquesandPierreCurie發現壓電效應(水晶的壓電效應和逆壓電效應)JacquesCurie2第2頁，課件共25頁，創作于2023年2月壓電現象壓電現象逆壓電現象1880年法國物理學家居禮兄弟發現壓電現象①

在水晶的結晶上施予機械壓力、表面會產生電荷。（壓電現象）②相對地在水晶上印加電場（電壓）會造成水晶變形。（逆壓電現象）

3第3頁，課件共25頁，創作于2023年2月特性穩定的計時元件手機正確度為0.1秒/日以內（於日常的使用環境）

特有的共振頻率依賴切割方向位置、形狀（尺寸、厚度等）運用於振盪線路

可取得極穩定的頻率

高穩定產品３０年才僅１秒的誤差持續穩定地振動推力鐘擺模型水晶振動子振盪線路4第4頁，課件共25頁，創作于2023年2月振盪模式寬度縱向震盪模式長度縱向震盪模式扭轉震盪模式屈曲震盪模式5第5頁，課件共25頁，創作于2023年2月振盪模式厚度剪波震盪模式輪廓剪波震盪模式寬度縱向震盪模式長度縱向震盪模式結合寬度.長度縱向震盪模式6第6頁，課件共25頁，創作于2023年2月從天然水晶到人工養晶天然水晶在地球內部高溫，高壓的環境下.且有水存在的地方成長。而人工養晶.則須將地球內部的環境.重現在陸地上。因此須建造大型壓力爐。人工養晶即是使用壓力爐水熱合成法所養成。現在，最大的壓力爐內徑800mm，高14m的圓筒狀.一次可養成3500kg的人工養晶。7第7頁，課件共25頁，創作于2023年2月水晶CUT與其溫度特性頻率溫度特性曲線-400-350-300-250-200-150-100-50050100-50-40-30-20-100102030405060708090100110120溫度（℃）頻率変化率⊿f/F（×10-6）ATCutDTCutNTCut+5?XCutBTCutCTCut8第8頁，課件共25頁，創作于2023年2月MotionOfAThicknessShearCrystalCLICKONFIGURETOSTARTMOTIONThicknessShearModeATCutCLICKONFIGURETOSTARTMOTION9第9頁，課件共25頁，創作于2023年2月ＡＴ板與溫度特性10第10頁，課件共25頁，創作于2023年2月ＡＴ板的振盪形態11第11頁，課件共25頁，創作于2023年2月ＡＴ板的振盪形態Z’X12第12頁，課件共25頁，創作于2023年2月ＡＴ板的振盪形態13第13頁，課件共25頁，創作于2023年2月ＡＴ板的振盪形態14第14頁，課件共25頁，創作于2023年2月水晶振動子和太鼓是不同東西？15第15頁，課件共25頁，創作于2023年2月ＡＴ板的振盪形態16第16頁，課件共25頁，創作于2023年2月ＡＴ板的振盪形態（１,１,１）（１,１,２）（１,１,３）（ｎ,X,Z’）17第17頁，課件共25頁，創作于2023年2月水晶振動子的副振盪形態Freq.3.2MHz使用X-RAY的調查結果(1,1,1)(1,2,1)(1,1,3)(1,3,3)(1,5,1)(1,4,4)(1,5,3)W.J.Spencer論文（1966）18第18頁，課件共25頁，創作于2023年2月人工水晶晶棒切割去除晶種研磨晶片切割(A)水晶振動子的製造工程（１）19第19頁，課件共25頁，創作于2023年2月化學蝕刻蒸著搭載?接著頻率調整封止印字出貨(A)洗浄?乾燥老化／検査水晶振動子的製造工程（２）20第20頁，課件共25頁，創作于2023年2月水晶振動子的內部構造HC-49/UAT-49DSX631SSUPPORT溶接CAPBASE21第21頁，課件共25頁，創作于2023年2月起動震盪與負性阻抗為什麼依靠負性阻抗可以起動振盪？機械振動的形式

振盪線路的動作可以用鐘擺的擺動等機械性振動來比喻。一般正在擺動的鐘擺.由於有空氣阻抗、摩擦等阻抗損失、所以擺動會愈來愈弱。阻抗愈大.則愈早衰緩、阻抗愈小.則愈慢衰緩。若鐘擺運動的阻抗損失都消失的話、將可永久持續擺動。

阻抗損失會對於鐘擺的運動方向及反方向產生作用。若在與運動方向同方向上設定阻抗的話、反而擺動會愈來愈大。此組抗值可稱為負性,因其並非自然存在、而是須供應能量.負性阻抗才得以成立。時間変位運動方向阻抗力衰緩鐘擺的振動22第22頁，課件共25頁，創作于2023年2月起動震盪與負性阻抗阻抗＝0（+）方絶對値大(－)方絕對値大依阻抗変化（＋、－）的震盪振幅形態23第23頁，課件共25頁，創作于2023年2月起動震盪與負性阻抗

為實現負性抵抗、需要增加檢測運動方向的功能、以及在所檢測的運動方向.施力相同方向的功能。

振盪線路上振動子端子間的電壓.以電容來分壓.於一方檢測震盪方向後.輸入反転増幅器.再將増幅的輸出加到另一邊的電容.即可控制增加振幅。C2RfC1Rd24第24頁，課件共25頁，創作于2023年2月

在振動子