晶振中的压电效应来源?

大家一定很好奇为什么晶振的原材料里有石英?下面小扬给大家科普科普石英?

一、什么是石英

石英是硅二极管 SiO 2的结晶形式。石英这个名字来源于德语单词“quaz”，尽管其他人认为这个词的起源来自撒克逊语 Querkluftertz，意思是交叉

矿脉。

石英广泛用于电子产品中，其中石英谐振器用作高性能谐振器，用于滤波器和振荡器。

在电子电路设计中，石英能够提供具有极高Q水平的谐振电子元件，用于滤波器和振荡器，比如石英晶振、石英滤波器等。

二、石英中的压电效应

在电子元件中使用石英的主要原因是压电效应，虽然石英具有许多其他特性，吸引了许多人用于珠宝，但它的电特性，特别是压电效应，意味着石

英在电子电路设计中特别有用，尤其是许多射频设计。作为电子元件，如石英晶振，石英作为谐振元件能够产生非常高的性能。

特别是，压电效应通过在晶体受到机械应力的两侧出现电势来表现出来。

类似地，当跨晶体放置电位时，可以看到轻微的变形。

其原因是不同材料的晶格以略有不同的方式构建。对于任何晶体物质，晶格由大量重复的相同基本原子块或晶胞组成，它们被称为以有序的方式排

列。

在大多数晶格中，晶胞是对称的，但对于压电材料而言并非如此。

对于压电材料，晶体是电中性的，因为它们的电荷完全平衡：一个地方的正电荷抵消了附近的负电荷。

然而，如果压电晶体变形，这会将一些原子推得更近一些，而另一些则可能分开得更远。这会扰乱正负电荷的平衡，并导致出现净电荷。这种效应

发生在晶体的整个结构中，从而在相对的外表面上产生净正电荷和负电荷。

压电效应实际上在两个方向上都起作用—如果晶体变形，则表面会出现电位，类似地，如果将电位置于晶体上，它就会变形

当用作石英晶体谐振器时，来自电路的电脉冲被转换为机械振动，并出现在晶体本身上。这些振动受到晶体非常高的Q机械共振的影响，然后这种

影响再次反射回电域。

这样做的净效果是非常高的Q机械共振可用于有效地作用于电信号。

石英是一种非常特殊的材料。虽然许多晶体看起来非常漂亮并且它们被用作珠宝形式，但电气方面也非常重要，并且能够制造和使用非常高Q的电

谐振器。这些是任何其他模拟电子元件所不平等的。

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