什么是晶体元器件?
晶体元器件为电子系统提供稳定的频率信号,控制电子系统有效地工作,按照一定时序,确保系统功能的实现。因为晶振输出的频率是一个很稳定的频率信号,因此被称为在电子系统中的心脏。让各个系统依规定的时间完成任务。
晶体类,诸如谐振器,是无源类器件,它的内部只有一个石英晶片,配合系统实现频率控制。像电阻电容一样,是一个无源器件,需配合整个电路实现频率控制的功能。石英谐振内部的石英晶片是一个稳定的选频器件,它的有效电路相当于一个阻容感的电路组合。根据石英晶体的材料特性,它有特殊的选频功能,能够输出很稳定的频率信号,以此来实现总系统的功能。它可以做频率控制、滤波器和高端的晶体振荡器。高端的晶体振荡器,内部就是采用无源封装,并搭建特殊的电路。由于石英材料特性稳定,可以大量生产,并且价格低,因此其应用非常广泛。
晶振类,诸如振荡器,是有源类器件,它供上电,就可以输出频率,应用场景非常多。作为有源类器件,施加一定的电信号,使得石英晶体和振荡电路形成环路,就能输出稳定的频率信号。就像集成电路一样,施加电压后,就会实现它的功能。石英晶体振荡稳定,其误差为百万分之一为量级,非常微小。晶振加上电后就会实现频率信号输出,能轻松实现完整的频率控制功能,用起来非常方便。
有数字电路以来,就有石英振荡器的概念。最早的振荡器用电阻和电容搭建出来的,后来发现石英材料提供一个很高的品质因素,包括稳定度、相位噪声好,振荡性能参数优异。因为石英材料Q值高,利用其特性,将很大程度提高石英材料的性能参数。从上个世纪开始,逐步得到普遍的应用。并且随着生产的加工参数、电路的发展,振荡器各种参数的发展得到非常明显的提升。
我们佩戴的机械手表,价格相应比较昂贵,它的精度每天变化范围为五到十秒。我们日常生活中见到的基本是石英手表,价格虽然很便宜,但保持很高的精度,一个月变化范围在两到三秒之内。
Q值即品质因素,是体现频率稳定的参数。Q值越高,稳定度越高。以往的机械手表的品质因子(即Q值)比较低,因此,机械手表误差大,不准确。石英晶体的Q值很高,因此石英手表的精度很高。
晶振的工作原理是石英晶体的压电效应。给晶体施加一定的压力,产生一定的电荷。如果施加一定的电流或电压,就会产生一定的形变。压力和电荷出现谐振后,就会振荡在固有的频率上。我们常用的AT石英材料,薄片,频率和厚度成反比。生产的全部过程中通过研磨、镀膜等各种工艺,把晶片减薄成我们要求的频率。
晶振产品由石英晶片和芯片构成的,外边还有一个基座,石英晶片非常薄,最薄的只有十几微米的厚度,晶片两面镀上金电极,搭配振荡电路,可以产生稳定的输出信号。由于金电极是纯金,具有很好的稳定性,应用于航天器等高可靠要求的场合中。
航天科工203所基于用户对性能参数、指标的要求,基于石英材料特性,根据设计规范,开发出新的产品。并采用新的石英芯片,采取了特殊工艺参数的加工,这中间还包括切形、切角、厚度、外观尺寸、性能参数等指标,重新设计,进行工艺改进,以此使用户得到满足性能指标的各种要求。设计成新产品后,还要经过各种试验,包括力学环境试验、温度环境试验的各种考核,达到我们对新产品的要求,实现新产品的开发。
研发过程中会遇到各种困难。诸如面临石英晶片的加工,随频率的不断升高,晶片厚度比头发丝要薄的十几微米,到几百兆频率。203所采取特有的特殊工艺,实现了薄晶片的制作。由于晶振的体积越来越小,性能指标慢慢的升高,这样就对芯片提出更高的要求。我们不断尝试新的芯片,调试各种芯片的参数,实现产品的小型化。在研制高频高性能小型化晶体中面临各种困难,通过不断试验,不断攻关,不断地对参数进行调试,实现产品的研制。
此外,在型号装备中,对元器件的可靠性提出了非常高的要求。例如航天器长期在轨运行,需要全方面提升元器件的质量,通过对每一个器件性能做全面考核,达到航天器的指标要求。
研发团队通过大量攻关,全方面了解芯片内部的参数,了解石英材料的特质,和产品的实现工艺,从而完成了多数产品的能力提升。并且完成了新产品的鉴定检验和环境试验评估,确定保证产品可靠性,使用户得到满足长期工作和高可靠的要求。
203所的晶体元器件已经大范围的应用在空间站等场景。203所为重大工程建设提供了高可靠的元器件,保证了重大任务的完成。目前,203所持续攻关,攻克更高更难的技术问题,达到更高的指标要求,为国家的经济建设做出自己的一份贡献。(吴巍、睢建平)
“中国共有独角兽企业369家。《中国独角兽企业未来的发展报告(2024年)》由中关村独角兽企业发展联盟联合毕马威企业咨询(中国)有限公司、长城战略咨询、北京方迪经济发展研究院、清华大学中国科技政策研究中心共同发布。
截至目前,神舟十七号航天员乘组已完成全部既定任务,将于4月30日乘坐神舟十七号载人飞船返回东风着陆场。
2024年3月5日,习在参加十四届全国人大二次会议江苏代表团审议时强调,要牢牢把握高水平发展这个第一个任务,因地制宜发展新质生产力。 以创新为核心,通过技术创新、管理创新和模式创新,提升生产力整体水平,推动航空产业加快发展。
以前,铸钛大炉坩埚容易损坏,需要每月更换一次,公司每年需要投入不少资金购买新坩埚。我和设备专家一起夜以继日地攻关,终于编制出了一套新的铸钛炉熔炼操作法,提高了坩埚使用率,每年可节约坩埚费用50万元左右。
2024成都世园会开幕以来,邛崃分会场龙门山生物多样性博览园迎来游客参观热。 借着成都世园会的契机,成都梳理整合龙门山生物多样性资源,规划建设了占地1172亩的龙门山生物多样性博览园,无边界地呈现龙门山生物多样性。
令张治国兴奋的是,武王墩一号墓椁室盖板上已发现和采集墨书文字100多句、近千字,是典型的楚系文字。“对于南方潮湿环境下考古出土的丝绸保护而言,从饱水到干燥的过程,能够说是生死攸关。
对此,《指导意见》明确了依法合规管理数据资产、明晰数据资产权责关系、完善数据资产有关标准、加强数据资产使用管理、稳妥推动数据资产开发利用等12方面主要任务。该负责这个的人说,为加强数字资产管理,《指导意见》突出以下根本原则:坚持确保安全与合规利用相结合。
为落实碳达峰碳中和目标,我国将应对气候平均状态随时间的变化作为国家战略,纳入生态文明建设整体布局和经济社会持续健康发展全局,加强顶层设计。
复旦大学邯郸校区的一个小院里,藏着一件“镇院神器”——上海电子束离子阱装置。
4月19日,元阳县沙拉托乡松树寨村的村民在哈尼梯田开展春耕播种。(张艳 摄)在元阳县沙拉托乡的哈尼梯田缓冲区,当地举行“开秧门”活动,村民们在田间地头祈福,他们载歌载舞,迎接春耕的到来。
研究人员表示,马岭河小苦荬的发现,表明兴义世界地质公园有着非常丰富的生物多样性,值得开展进一步系统性的调查研究。
从1999年起,有着“神箭”称号的长二F火箭全程参与了中国载人航天工程“三步走”战略的每一步。它用100%的成功率,为航天员搭建出一条安全“天梯”。
近期,人工智能(AI)+机器人赛道广受关注。尤翔宇表示,梳理人形机器人产业技术发展脉络,主要有底层硬件、运动控制和具身智能3条路线。优必选相关负责这个的人说,未来,公司将聚焦人形机器人的三大应用场景,包括工业制造、商用服务和家庭陪伴。
中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁在4月24日举行的2024年中国航天大会主论坛上透露,我国计划于2030年前后发射天问三号探测器,实施火星采样返回任务。
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每年,都有这样一群“空中旅客”,南北来回奔波。迁徙之路漫长曲折,一路充满生死考验,它们却高声歌唱,不知疲倦地追逐着自己的目标。
力争在生命科学等领域达到全球领先水平,在颠覆性技术和关键核心技术上实现重大突破;打造高水平人才集聚地,人才梯队体系较为完备,成为全世界向往的创业乐土。
4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。
朱松纯表示,“通通”在日常学习与训练中,使用的A100芯片不超过10块,这在某种程度上预示着“通通”不依赖庞大的算力和海量数据就能学习成长。“通通”也可以与具身智能机器人相结合,为人机一体化智能系统、智慧城市、医疗健康等领域带来革命性变化。