크리스탈 관련한 기술적 내용

1.    CL(Load Capacitance)의 의미는?
X-TAL이 장착될 SET를 바라보았을 때의 부하용량값으로
그 값의 변화에 따라 주파수변화가 있게 됩니다. SET 설계자는
필요로 하는 기준주파수를 X-TAL로 구현할 경우 X-TAL 제조업체에게 그 값을 SPEC으로 알려주게 되어 있습니다. 그래야만
X-TAL 제조업체는 제조상에서 SET에 적합한 CL치로 부여하여
제품을 생산하게 됩니다. 그렇게하여 SET에 실장될 경우 필요로하는 기준주파수를 구현할 수가 있게됩니다.
--> X-TAL이 장착될 SET의 CL = X-TAL의 CL(주파수매칭)
일반적으로 CL은 발진용 IC업체의 DATA SHEET에 명기된 경우가 있으나 그렇지 않은 경우 대략적으로 그 값을 추정하여
크리스탈 샘플을 제작하고 그 후에 external cap.을 가변시켜 주파수 매칭을 시도하게 됩니다. 주로 CMOS 크리스탈 발진회로에서 external cap.을 CL1, CL2 또는 Cd,Cg 그리고 편의상 C1, C2로 부르기도 합니다. 그 수치는 명기된 경우도 있지만
대부분 3 ~ 33pF로 나타내고 있고 그 수치는 설계자가 결정할 사항입니다. 간략히 CL치 계산식을 말씀드리자면 아래와 같습니다. 
CL= C1*C2/(C1+C2) + C ic + C line
(Cic=적용되는 IC가 가지는 용량치, C line = PCB상의 패턴에서 나타나는 부유용량치)
CL이 16pF이란 의미는 크리스탈 양쪽의 CAP용량치가 아니라 윗수식에서 나타낸바와 같이 합성용량이 됩니다. 여기서 C ic,C line치는 적용될 IC 및 PCB에 따라 값이 상이합니다. (일반적으로 C ic 는 4~10pF 정도이며 C line는 1~2pF 정도임)
여기서는 정확한 값을 알려드리기는 어려우나 C1, C2를 16pF정도로 먼저 test해보십시요.(C ic 는 대략 8pF로 추정 적용함)

2. Shunt Capacitance 의미?
Static Capacitance라고 부르기도 하며 수정의 전기적등가회로에서는 C0로 표기됩니다.
C0는 사용되는 수정편을 절연체로 보았을 때, 수정편의 유전율과 두께 그리고 수정편에에 증착된 금속전극면적과 관계하는 CAPACITANCE입니다. 제공되는 제품의 CO는 TYPE 및 주파수에 따라 그 값이 상이합니다.
3.시리즈 상태보다 load 상태에서 각도 특성이 높게 나오는 이유

; 상온상태에서는 임의로 제조된 X-tal의 공진주파수는 부하가 serise상태일 때보다 C.L 이 낮은 값일 때가 주파수가 높게 나타납니다. 
Fr(직렬공진주파수)= 1/(2*Φ*(L1*C1)½)로 표현되며
FL(부하시공진주파수)=Fr*((1+C1/(C0+CL))½
그리고 온도변화에 따른(F-T 특성곡선)주파수 특성곡선은 역시 부가될 CL 치에 따라 다르게 나타납니다.
그 경향은 CL치가 낮을수록 상온을 기준으로하여 저온부에서는 낮게 나타나며, 고온부에서는 높게 나타납니다.
CL에 의해 온도특성파라메타에 영향을 미치는것으로 보입니다. 

X-tal의 주파수 온도특성은 load capacitance와도 관련있겠지만 일반적으로 주파수 온도특성을 결정짓는 인자는 수정편 절단각도와 밀접한 관계가 있습니다.

4. x-tal load 가 바뀌면 C0값이 바뀌고 이 C0 와 CL 값에 따라 SET 상에 걸리는
크리스탈의 LORD Rr 값(일반 spec 에나오는 Rr:series 상태의 값아님) 이 
바뀌는 것으로 나오더군요. 그럼 load 변화에 따라 바뀌는 변화 정도는 얼마나 
되는 지요.

; X-TAL의 CO(static capacitance)는 수정의 유전율과 두께, 전극면적에 관련되는 
파라메타입니다. CL 변화가 C0에는 영향요소로는 볼수가 없을 것 같군요 
RL(load resonace resistance)
= Rr(1+C0/CL)^2 으로 표현됩니다. 

5. 3rd overtone 일때, 3,4의 특성 변화
      3rd overtone X-TAL은 동일한 FUNDAMENTAL X-TAL보다 pulling sensitivity가 
낮은 특성을 보입니다. load 변화에 따른 주파수 변화는 fund.보다는 크지 않습니다.

6.AT CUT 와 BT CUT의 다른점은 무엇인가요?
    수정진동자를 설계하는데 있어 인공수정을 육성 절단 하여 만든는데 절단 과정에서 
상기의 CUT 개념이 도입 됩니다
   수정진동자는 진동자중에서도 온도에 따른 변화가 CUT 상태에서 결정되며 그 중에서도 
AT-CUT이 가장 안정적인 온도 변화를 보이기 때문에 X-TAL중에서는 AT-CUT이 가장
일반적으로 사용되고 있습니다. AT-CUT은 25℃를 기준으로 "+" "-" 온도 변화에 따라 
   3차원 형태로 온도 곡선이 이루어지며 일반적으로 -20℃~70℃ 온도변화에서 25℃ 
측정 주파수를 기준으로 +/-30PPM 이내의 주파수 변화를 STD SPEC으로 보장
합니다. 하지만 AT-CUT로는 FUNDMENTAL 주파수 제작에 한계가 있어 이러한 제작의 한계를 조정하고자 제작하는것이 BT-CUT 입니다.
BT-CUT는 FUNDMENTAL 주파수 대역의 한계를 일부 벗어나 고주파수 대역의FUNDMENTAL를 양산으로 제작할 수 있지만 온도 변화에 따른 주파수 안정도 면에서 AT-CUT 대비 크게 불안정합니다.  즉 BT-CUT는 상온 25℃를 기준으로 "+","-" 변화에서 "-"주파수 변화 특성만을 나타내는 2차원 곡선의 온도 곡선이 이루어집니다.
따라서 상기와 같은 특성으로 인하여 BT-CUT는  -20℃~70℃ 변화에서 "-" 100PPM 이내의 주파수 변화특성을 STD SPEC으로 보장합니다
참고적으로 AT-CUT이 고 주파수 대역의 FUNDMENTAL에 한계가 있다고 하는 부분이 아예 못 하는 것 은 아니고 단가가 높아지면 가능하나 양산 개념으로 대량 생산은 곤란함을 의미합니다.
또한 CUT 개념에서 원석 절단 각도 등 여러 가지 상이 점이 있으나 X-TAL을 사용하시는 고객께서는 상기 내용 정도만 알고 계시더라도 크게 문제없으리라 판단 됩니다
(02-3282-7531 이범진 차장)
6-1.AT-CUT, BT-CUT이란?
수정진동자를 만들기 위해서는 인공수정을 절단해야 합니다.
인공수정을 절단할 때에는 사용되는 주파수 및 주파수 온도특성에 따라 결정되어집니다. 민생용 X-TAL인 경우에 가장 많이 사용되어지는 것이 AT-CUT이고 그 중 극히 일부를 BT-CUT을 이용합니다.
AT-CUT과 BT-CUT의 차이점은 다음과 같습니다.

            AT-CUT         BT-CUT
절단각도:  35˚ 15´         -49˚ 20 ´
주파수온도특성:± 50 PPM        ± 100 PPM(-20℃ ~ 70℃)
BLANK 두께:  0.055mm         0.085mm(30MHz)
ATSFUND:   3.579545 ~       27.000  ~
가능 주파수  32.999999MHz            40.000MHz
AT-CUT, BT-CUT은 수정을 절단하는 각도에 따라 분류 된 것 입니다.
인공수정의 Z축을 기준으로 35˚15´ 로 절단하는 것이 AT-CUT이며, Z축을 기준으로 -49˚20´ 으로 절단한 것이 BT-CUT입니다.

완제품상에서 AT-CUT제품과 BT-CUT제품을 구별하는 방법은 MARKING 두 번째 줄에 BT라고 기재되어 있습니다.

그리고 마지막으로 6MHz 제품에서 Rs값은 2.2kΩ을 많이 쓰고 있으나 이 부분은 IC등 주변회로에 바뀔 수 있습니다.
7.PPM의 의미
1)예를 들어서 10MHz의 오실레이터가 1PPM의 주파수 안정도를
갖는 다는 의미는 무엇인가요?
답) 10MHz 개별 단품을 측정할 경우 1ppm 이내의 범위에서의 주파수가 
측정된다는 애기입니다 .즉 10MHz의 1ppm인 10Hz내에의 주파수 안정도를 
갖는다는 의미입니다, 그리고 오실레이터 및 x-tal에서는 주파수 안정도는
항상 "+/-"로 표현됩니다 
2)주파수를 지속적으로 측정했을 때 10MHz에서 +/- 1Hz의 오차로흔들린다는 말인가요?
답) 흔들린다는 의미는 아닙니다
   즉 1개의 제품을 측정하면 +/-10Hz내에서 측정된다는 의미입니다. 
즉 1개의 단품은 지속적으로 동일한 값이 측정되는데 그것이 +/-10Hz 이내에서
측정되는것을 의미합니다. 하지만 승인원상에 오실레이터는 년간 +/-5ppm의 
주파수 안정도(변화폭)를 보장한다고 표시하고 있기에 장기적으로는 +/-5ppm정도내의 주파수 변화가 있을 수 있습니다 
3) 오차는 가우시안적으로 분포하는것인지 아니면 오차가 증가해서 누적하는 것인지 
궁금합니다.
답) 가우시안적 분포의 의미는 잘 이해를 못하겠고요. 오차가 증가해서 누적하는것은
아닙니다 초기 제품을 제작하는데 있어 결정되는것이며 시간의 변화에 따라 위항의 답변처럼 약간의 변화는 있을 수 있습니다.
좀 더 자세한 내용을 원하시면 전화 3282-7520(답변자) 
또는 3282-7543(연구소 이종우 차장)에게 문의 바랍니다

8.Fundamental 과 3re overtone 의 차이는 무엇 입니까?
같은 주파수라도 둘다 가능하다면 어떤 것이 더 특성이 좋으것 입니까?
답변 기다리겠습니다.

crystal은 두께진동에 의해 주파수를 발생합니다. 따라서 두께가 얇아짐에 따라 주파수가 증가합니다.
이러한 crystal이 발생하는 주파수는 fund, 3rd, 5rd....와 같은 주파수 대역을 가지고 있는데, 이는 어떤 주파수를 이용하는야에 따라 달라집니다. 

예를 들어 20MHz를 발생하는 두께를 가진 crystal의 경우는 사실상 20, 60, 100MHz 대역의 주파수를 발생하고 있는 것이죠..
여기에서 20MHz를 이용하면 fund.이고 60MHz를 이용하면 3rd 가 되는 것입니다.

가장 안정적으로 발진을 할 수 있는 주파수는 FUND.을 이용한 주파수 이지만..두께진동을 하는 crystal은 주파수가 높아지면 두께가 얇아져, 가공 및 제작하기가 힘들어집니다.(fund. 고주파수가 가격이 높은 이유가 여기에 있습니다.)

이와 같은 이유로 두께는 fund. 두께와 동일하면서 주파수는 3배나 높은 3rd세력을 이용하여 crystal을 만듭니다.

현재는 연마 및 가공 기술이 발달하여 3rd라 할 지라도 안정적으로 발진을 할 수 있으며(물론 fund.비해 약간은 떨어지지만)귀하께서 사용하실 때는 주변의 발진회로와 안정성, 가격적인 측면을 고려하시어 저희 회사 연구원과 상담하시면 보다 귀하의 set에 맞는 crystal spec.을 정하실 수 있습니다.


9.크리스털 진동자사양 예
      
      항목                            내용
      기준 주파수 (Center Frequency)          21.250MHz.
      주파수 허용편차 (Frequency Tolerance) ±10ppm (@25°C)
      주파수 안정도 (Frequency Stability) ±3ppm
      사용온도범위 (Operation Temp. Range) 0°C to 50°C
      저장온도범위 (Storage Temp. Range) -40°C to +85°C
      CL (Load Capacitance) 14pF
      C0 (Shunt Capacitance) 7pF Maximum
      C1 (Motional Capacitance) 15fF Minimum
      CI (Resistance) 20 Ohms Maximum
경시 변화 특성 (Aging) ±2ppm/year
발진 방식 (Mode of Operation) Fundamental
구동 레벨 (Drive Level) 0.1 mW
Co/C1 (C0/1 Ratio) 250 Maximum
Trim Sensitivity 20 ppm/pF Minimum
Pullability Not Specified
Spurious -3dB [max]
Type of Cut AT Cut
Package ATS-49/U

mode of oscillation 문의에 대한 답변

>>바쁘신데 질문 하나 드립니다.
>>크리스탈 사양에 보면 mode of oscillation 
>>이라는 항목이 있는데 이는 무엇을 이야기 하는 것 인지요?
>>그리고 이 방식에 따라 회로 구성이 
>>어떻게 달라 지나요?
>>
>>답변 부탁 합니다.

안녕하세요. 써니전자 기술연구소 입니다.
먼저 x-tal에 대한 관심에 감사를 드리며, 아래와 같은 
내용으로 답변을 드립니다.

1. mode of oscillation의 용법
하나의 x-tal 제품은 무한개의 주파수 발진(mode)을 가지고 
있으며, 이러한 무한개의 발진 mode중에서 기수파(fundamental
,3rd overtone, 5th overtone, ...)mode의 주파수를 사용하게 
된다.
일반적으로 사용되는 발진 mode가 fundamental, 3rd overtone
이며 3rd overtone mode 주파수는 fundamental mode로 가공
하기 어려운 고주파수에 적용된다.
x-tal 주파수는 제품 내부의 수정편 두께에 의해 결정이 되며
수정편 두께가 얇아질수록 높은 주파수 발진을 가진다.
따라서, 수정편 두께를 가공할 수 있는 매카니즘적 한계가 
존재하고 있으며 fundamental mode로 가능한 수정편 두께 
한계를 벗어나는 주파수는 3rd overtone mode를 사용하게 
된다.








크리스탈의 특성값 중 CI 또는 ESR이라는 등가저항
>>안녕하세요.
>>크리스탈의 특성값 중 CI 또는 ESR이라는 등가저항이 중요한 것으로 알고 있습니다. CI, ESR이 30옴 MAX라는 것은 크리스탈의 등가저항 30옴이 넘지 않는 것을 의미하는 것으로 알고 있습니다. 상대편 CPU에서 규정하고 있는 크리스탈의 저항값이 이보다는 높아야 되겠지요..
>>
>>그런데, 약자로 표시하는 CI, 그리고, ESR의 FULL NAME은 어떻게 되는지요?
>> 

안녕하세요... 
CI는 CRYSTAL IMPEDANCE의 약어이고 
ESR은 EQUIVALENT SERIES RESISTANCE(R1)의 약어입니다.
수정진동자는 수정이라는 물질로 이루어져있는데
R1, L1, C1,C0의 전기적등가회로로 표현될 수 있습니다. 
크리스탈 UNIT SPEC상에서 CI는 약간의 의미상의 차이는 있으나 ESR(R1)을 뜻합니다. CI는 탄성소자인 클리스탈에 있어 탄성손실과 관계 있는 특성인자입니다. CI가 높으면 원하는 특성의 주파수발진이 되지 않거나 무발진하는 특성을 일으키기도 합니다. 그래서 ESR은 규제는 MAX로 표기합니다.
참고로 설계하시고자 하시는 SET의 부성저항은 X-TAL의 ESR보다도 약 5배 이상이 되도록 구성해야합니다. 부성저항 측정에 관한 자료는 폐사홈페이지 상단의 
Related materials 코너에 올려져 있으니 참조바랍니다.
  












>>저희가 지금 8M짜리 수정진동자루다 실험하고 있는데요
>>
>>거기에 쓰이는 수정판이 한장임니까 두장임니까?
>>
>>어떤분은 두장이라 그러고 어떤분은 한장이라고 그러고
>>
>>여튼 두장이라면 그사이 공간이 얼마나 되는지도 알고 
>>
>>싶습니다 꼭!!좀 답변 주시구요 존하루 되세요~~^^

안녕하세요...
수정진동자로 제조된 수정편(BLANK, WAFER)은 한개가 소요됩니다. 수정진동자는 수정원석을 일정한 모양 및 크기로 가공을 한다음 수정편양면에 금속전극을 박막형태로 형성시킵니다.
수정진동자가 발생시키는 주파수는 수정편의 두께와 밀접한 관계가 있습니다. 8MHz이면 수정편 두께는 대략 0.2mm 정도로 머리카락보다 약 2배정도 두껍습니다. 수정진동자의 발생주파수는 수정편의 두께가 얇으면 얇을수록 더 높은 주파수를 발생시키는 특성을 가지고 있습니다.
간단히 널리 쓰이고 있는 주파수-두께 상관식은 다음과 같습니다. f[KHz] = 1670/t, 단, 수정편의 절단방식은 AT-CUT,
                          t ; 수정편의 두께 [mm]
>>













49/u ,ATS,VCXO.TCXO,
>>안녕하세요..
>>궁금한것이..
>>49/u ,ATS,VCXO.TCXO,기타등등
>>이제품들이 전자제품에 들어가서 어떤역할을하는지요
>>꼭답변주세요
>>

안녕하세요...
수정발진기는
특정한 주파수의 전압 또는 전류를 발생시키는 device(포괄적). 수정 결정의 압전현상을 이용한 수정진동자를 발진주파수 소자와 결합한 형태의 제품으로 안정도가 높은 발진 주파수( 신호) 를 발생시키는 능동소자(함축적)입니다.
수정이 온도 및 주변환경의 영향에 매우 안정적이기 때문에 안정적인 신호출력을 요하는 곳에는 다른 발진기보다 더 많이 사용되어지고 있습니다. 49/u와 ATS 종류를 수정진동자라하며 VCXO.TCXO, VCTCXO 등은 수정진동자를 내장한 수정발진기로 대별됩니다.
폐사 홈페이지 상단의 Related materials(Others)메뉴를 누르시면 수정진동자 제조 및 용도에 대하여 소개를 해놓았사오니 참조하세요.















crystal unit 과 resonator 의 차이점
>>>>crystal unit 과 resonator 의 차이점을 알고 싶습니다.
>>>>이 두가지의 발진회로를 구성하려고 하는데..
>>>>어떻게 다른지요...
>>>>꼭 알고 싶습니다.
>>>>답변 부탁드립니다.

안녕하세요...
수정진동자(QUARTZ CRYSTAL)와 세라믹레조네이터와의 차이점은 앞서 "지나가는 사람"님이 답변해주신내용으로 설명드릴 수 있겠습니다. 보완적으로 말씀드리자면 크리스탈의 Q의 값이 세라믹 레조네이터보다 큽니다. 
크리스탈은 단결정의 SiO2를 인공육성을 통하여 가공 및 제조되지만 세라믹 레조네이터는 압전체가 다결정의 "세라믹"으로 만들어집니다. 세라믹레조네이터는 주로 주파수 공차가 TIGHT하지 않는 마이컴의 클럭소스용으로 많이 사용되고 있습니다. 발진회로 구성은 크리스탈의 경우와 같습니다. 다만 세라믹레조네이터 중 3단자를 가진 경우는 내부에 CAP이 BUILT-IN된 경우도 있으며 가운데 단자는 접지단으로 사용됩니다. 이때는 추가적으로 외부 CAP.을 다실 필요가 없습니다.
감사합니다.
>>       크리스탈              Vs 세라믹레조네이터
>>ⓐ 가격이 세라믹보다 비쌈    : 가격이 저렴60~ 70% 수준
>>ⓑ 임피던스 높음             :        낮음.
>>ⓒ Q 값 낮음                  :        높음
>>ⓓ 주파수 편차 낮음(PPM 수준) :    높음 ( % 수준 )
>>
>>일반적으로 크리스탈을 선호하는 이유는 주파수 편차가 낮고
>>더욱 정교하게 작업을 할수 있기 때문에 사용할껄요..
>>세라믹 레조네이터는 국내에서 생산하는 업체가 없습니다.
>>코아텍이라고 하는 곳이 생산했는데.. 망했다고들 하던데요.
>>크리스탈은 생산하는 곳이 많지만 그중 써니가 제일 좋을 껄요..ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
>>
>>참고로 발진회로 구성은 크리스탈이 좋습니다. 요구하는 주파수 편차가 넓어도 무관하다면..
>>
>>

32.768KHz 수정발진기
>>32.768KHz 수정발진기를 이용하여
>>회로를 설계할 시
>>주의해야 하는 점은 무엇인지요?

안녕하세요....
32.768khz 크리스탈은 일반 MHz 급 크리스탈에 비해 온도변화에 따른 주파수안정도가 떨어집니다. MHz 단위의 크리스탈은 온도변화에 따른 주파수 안정도가 좋은
"AT-CUT"방식으로 가공되기 때문입니다.
32.768khz 크리스탈은 위의 가공방식과 다릅니다.
동작온도 -10~60도에서 상온의 주파수를 기준으로 하여 
0 ~ -50ppm 정도의 주파수의 변화를 보입니다.
-20~70도온도에서는 약 -80PPM정도의 변화를 보입니다.
이상과 같이 32.768KHz는 상온기준주파수 대비 온도가 변화하면 주파수 안정도가 급격히 떨어지는 특성을 가지고 있습니다. 이것 때문에 시간오차를 발생시킵니다. 따라서 되도록이면 열이 발생되는곳으로부터 먼곳에서 위치하도록 설계하시는게 좋습니다. 상온주파수가 기준주파수보다 높고 낮음은 
X-TAL 양쪽의 CAP치를 높이고 낮춰서 조정해보시기 바랍니다.















PPM이란 무엇인가.

>>귀사의 무궁한 발전을 기원합니다.
>>
>>수정 발진기의 규격중에 ppm이란 단어가 나오는데...
>>의미가 무었인지요?
>>
>>예를 들어 20MHz ±200ppm 발진기를 2, 3, 3 체배하면
>>발진주파수가 360MHz가 되는것은 이해 되는데 안정도가 
>>±1.296MHz가 되는것을 모르겠씁니다.
>>
>>답변좀 부탁 드립니다.
>>감사합니다.

안녕하세요....
PPM 이란 Part Per Milion의 약어입니다.
어떤 기준값의 백만의 1에 해당하는 비율 또한 그 수치를 의미합니다. 크리스탈 spec 중 ppm은 주파수 안정도를 규제를 둘 때 사용됩니다. 예를들면 
20MHz의 1ppm은 
(20×1000,000Hz)/1000,000=20Hz 가 됩니다.
그럼 20MHz 의 ±200ppm은 얼마일까요?
20HZ×(±200) = ±4000Hz가 됩니다.
그래서 아래의 20MHz ±200ppm 은 20MHz ±4000Hz와 같은 의미가 됩니다.
그럼 기준주파수 20MHz를 360MHz로 18체배할 경우 주파수 허용 편차는 같은 경우로 ±3600ppm이 됩니다.
이를 다시 주파수로 환산하면 
±1296000Hz(=360Hz/ppm×3600ppm)=1.296MHz가 되지요.
360MHz의 1ppm은 360Hz입니다.
>>
>>






회로의 Load Capacitance(C.L)조건
>>안녕하십니까?
>>다름이아니라 궁금한것이있어서요
>>sx-7 18pf,20pf,24pf..기타등등..
>>어떻게 다른것인지 알고싶습니다..
>>20pf를써야되는데 18pf써도 되는지..
>>그리고,vxco와 smd-vxco와는어떻게 다른지요,,,
>>꼭 답변부탁드립니다..
>>

안녕하세요...
귀하께서 나열하신 18pf,20pf,24pf..은 
실장될 회로의 Load Capacitance(C.L)조건을 의미합니다.
X-TAL은 부가될 C.L에 따라 주파수 변화가 있으며 SET MAKER가 요구하는 C.L 조건에 맞춰 X-TAL을 제조하게됩니다.
CL은 X-TAL의 주변의 CD 및 CG의 직렬합성용량과 그 외의 회로상의 기생용량합으로 나타낼 수 있습니다.
그리고 CL의 변동은 앞서 말씀드린바와 같이 기준주파수의 변화를 초래됩니다. 그 정도는 사용하시려는 제품 TYPE, 주파수, CL치 변동 폭 등에 영향을 받습니다(18pF<->20pF변동시 FUND발진 기준,10~30PPM정도 변화가 있을 수 있음). 이것은 설계하실 ITEM이 주파수안정도에 얼마나 영향을 받는가에 달려있다고 봅니다.
VCXO와 SMD VCXO(7*5이하)와의 차이점은 일반 VCXO는 
X-TAL UNIT에 VCXO발진회로를 구성할 discret 소자로 구성되나 후자는 X-TAL과 ONE CHIP을 사용하여 SMD를 구현한 제품입니다.









영하에서도 잘되는지 온도 측정
>> 안녕하세요..
>>영하에서도 잘되는지 온도 측정을 하고 있습니다.
>>
>>SUNNY 11.0592와 SUNNY 24.000 에 대해서 스펙좀 알고 싶습니다..
>>영하 몇도까지 가능하지 스펙좀 올려 주세요
>>
>>빠른 답변 부탁드립니다..

안녕하세요...

먼저 귀하께서 사용하시는 종류를 알려주십시요.
(X-TAL 및 TYPE, OSC 및 TYPE 등등)
통상적으로 -40~85도 정도에서 ±50PPM 정도(온도변화에 따른 주파수 안정도, 상온 주파수 기준)가 S.T.D입니다.
그외에도 USER 요구시 그에 맞춰 주문제작이 가능합니다.
홈페이지 PRODUCT란에 X-TAL, OSC 및 TYPE별 SPEC이 나와 있으니 참조하시기 바랍니다.
















XTAL과 OSC
>>안녕하세요..
>>저는 컴퓨터를 전공으로 하는 학생입니다.
>>요즘은 CPU에 대해 공부를 하고 있는데요.
>>CPU에 대한 공부를 하던 중 CPU는 메인보드에 있는
>>오실레이터가 일정한 클럭을 발생시킴으로써 이에 맞춰
>>일정하게 동작한다는 것을 알게 되었습니다.
>>그러던 중 몇가지 궁금한 점이 있어 이 전문회사에 여쭤봅니다.
>>1) 제가 개인용 컴퓨터의 메인보드를 봤는데, 도저히 오실레
>>이터를 찾을 수 없습니다. 오실레이터를 쉽게 찾을 수 있는
>>방법이 있는지요?
>>2) 제가 위에서 계속 오실레이터로 언급하고 있었는데, 정말
>>메인보드에 있는 CPU의 클럭을 발생시키는 장치는 크리스탈
>>오실레이터(수정발진기)가 맞는지요? 크리스탈 유닛(수정진동자)은 이 크리스탈오실레이터에 포함된 소자이지요?
>>3) 이 홈페이지에서 문득 X-TAL이라는 걸 봤는데요, X-TAL은
>>무엇인지요? 이것두 CPU의 클럭을 발생시키는 거라 했는데
>>그럼 이것도 요즘 메인보드에서도 사용되는 건지요?
>>질문은 이상입니다. 정말 이 회사에 어울리지는 않는 미천한
>>질문인거 같은데요..답변 주시면 정말 감사하겠습니다..
>>수고하세요..

안녕하세여
간단히 말씀드리면 홈페이지의 x-tal은 크리스탈이구요
그러므로 x-tal unit이나 osc.는 크리스탈 유니트나 오실레이터와 같구요 알고 있는것과같이 크리스탈 오실레이터는 크리스탈 유니트를 내장하고 있습니다. 그리고 컴퓨터 보드상에는
오실레터 또는 크리스탈이 다른용도로 많이 쓰였습니다만 요즘에는 하나의 클럭으로 여러가지용도로 쓰고있는것으로 알고 있습니다. 또한 오실레이터에서 크리스탈로 바뀌어 가는 경향이 있는것같습니다. 오실레이터를 쉽게 알려면 오실레이터의 종류가 어떠한것이 있는지 카달로그나 인터넷으로 여러종류의 오실레이터를 숙지하는것이 좋으리라 봅니다.
도움이 되었으면 합니다.

연락처 02 3282 7543,7550 osc담당자.

TCXO
>>안녕하세요?
>>다름이 아니라 저희가 사용하는 회로중 일정시간 동안 오실레이터에서 주파수에 맞게 출력되는 클럭을 계수하는 회로가 있습니다.예를들면 1m 동안 20MHZ의 오실레이터에서 나오는 펄스를 계수하는것이지요.
>>헌데 이것이 온도에따라 계수되는 값에 차이가 있어 문의 드립니다. 기준시간은 절대 온도에 따라 변하지 않습니다.
>>오실레이터는 일반적인거로 시중에서 쉽게 구하는 타입입니다.
>>해서 귀사의 제품을 보니 tcxo라는 온도보상형 오실레이터가 있다하여 이것을 구매해 사용해 볼까 생각중입니다.
>>tcxo를 사용하면 이문제가 해결될까요?
>>그리고 stability가 적을수록 값이 비싸던데 이건 어떤 영향을
>>주는거죠?
>>제가원하는 스팩은 온도범위-40도에서 85도범위에서 1ms를 카운트 했을때 온도변화가 있어도 카운트값이 약+-3이내였으면 합니다.

안녕하십니까?
질문의 요지를 정확히 알수 없군요.
시간은 온도에따라 변하지 않지만 알고 있듯이 오실레이터는 온도에 따라서 주파수가 변합니다. 변하는 정도가 일반품보다 더작은것이 TCXO라고 보면 됩니다.
우선 1mS 동안 펄수의 수를 카운터한다고 보았을때 20MHz의 경우 1mS 동안 20000개의 펄스가 나오고 온도에따라 주파수가 변하지않는다면 항상 2만개의 펄스가 너오겠죠.
여기서 2만개를 기준으로 +/-3개의오차는 PPM으로 환산시 150PPM입니다. 이150수치는 시중에 나와있는 오실레이터라면 충분히 만족하리라봅니다. 다만 질문을 오해하여 오실레이터의 성능을 기술하였는지도 모르겠습니다. 아래연락처로 연락을 주시면 감사하겠습니다.

02 3282 7543 - 7550 OSC담당자






각종 XTAL에 대한 정보 

안녕하십니까?
저는  RF 회사에 근무하는 강덕철 입니다.
갓 졸업하다 보니 모르는 게 너무 많습니다.
저희 회사에서는 귀사의 SX-3, 4MHz X-TAL(20PPM) 을 쓰고 있는데….
이번에 온도 특성 문제로 약간의 문제가 있어서 이렇게 문의 드립니다.

1.X-TAL 을 온도 TEST를 해보게 되면 어떤 것들은 
온도를 올릴 때 주파수가 올라가고 온도를 내리면 주파수가 내려가는데 반해
몇몇 제품은 그와 반대로 온도를 상승시키면 주파수가 내려가고, 온도를 
하강 시키면 주파수가 올라가는데 이 이유는 무엇입니까?
답) AT-CUT 은 변화 형태가 3차원적(3차함수)으로 여러 가지(약3가지) 성향이 나타나 
     일률적이지 못하고,BT-CUT(2차함수)은 고온이나 저온이나 항상-100PPM을 보장함

2.Rs 라는 것이 무엇이며 하는 역할은 어떻습니까? 
   혹시 달지 않아도 되는 겁니까? 앞에 보니까..6MHz에서 Rs 값을 2.2K를 많이 쓴다고
되어있는데…그게 C1과 C2사이에 다는 저항인지?
답)Rs 는 x-tal 과 구동회로입력단자 사이에 직렬로 다는 저항으로 예전에는 과전류 
     보호용으로 달아서 썼으나 요즘은 쓰지 않는 방식입니다.
     그리고 구동회로 입력과 출력(x-tal  양단자 사이) 에 feedback 저항을 달아주는
     것이 동작상태에서 더 안정적이며 보통 MΩ 단위의 저항을 달게 됩니다.
     또한 이 저항을 조정하여 3배,5배,7배 주파수를 끌어내서 쓸  있습니다.
        (참고로 4MHZ는 FUND 가 4MHz 이고 3배(12),5배(20),7배(28) 의 주파수가
         존재하고 있습니다.)
3.PPM 관련하여….
1)보통 말하는 4MHZ 의 20PPM 이라고 하면 이게 Frequency Stability
Over Operating Temperature Range를 말하는 건지… 
     아님 Frequency Tolerance (at 25℃)를 말하는 지요?
답)PPM 을 말할 때 별다른 언급이 없다면 Frequency Tolerance(at 25℃)이며
    보통 RT 라고 합니다. TC 는 온도 특성을 말하는 것이고 OVER ALL 은 RT+TC 
    라고 보시면 됩니다. 따라서 구매 하실 때 온도특성이 문제시 된다면 정확이 표현을 
   해주여야 합니다.

     2)4MHz X-TAL 의 온도 특성이 20PPM 이라면…
      ①80HZ 이니까.. 동작온도 범위(-20℃~+70℃) 내에서 변화율이 80HZ .
즉,  3,999,920HZ~ 4,000,080HZ 이내에서 변화한다는 것인지…
②아니면 온도가 1℃ 변화할 때 마다  80Hz씩해서 상온25℃를 기점으로 
70℃ 까지 45℃니까 45*80= +3600Hz , -20℃ 까지 -45℃ 니까 
-45*80=-3600Hz 이렇게 계산하여 4MHz±3600Hz 가 되는지요…
답) ①일반적으로 1번 경우가 맞습니다.
    ②번의 경우는 PPM/℃ 라는 파라미터를 씁니다.
3)저는 4MHz 를 분주해서 2.4GHZ VCO 를 만들어서 쓰고 있는데….
     2400/4=600 즉 600배 주파수를 만들어 쓰는데….
       윗질문의 ① 의 경우 80 Hz *600= 48000Hz 해서 실제 LOCAL 은 
               48000Hz 가 변화 하는지…
               답)맞네요…근데..이렇게 이해 하시는 것이 더 빠를듯합니다.
                 2.4GHz에 대해서 X-TAL 의 PPM 을 적용하세요
                 님의 경우 2.4GHz 의 20PPM 이 48000Hz 이지요..
             ② 의 경우  3600Hz*600 = 2160000Hz 해서 실제 LOCAL 은 
               2160000Hz 가 변화 하는지…(아무래도 이건 아니겠죠?)
                답)이런 SPEC 의 X-TAL 이라면 아무도 안사겠죠….

4) VCO 를 구성할 때 SYNTHESISER 를 쓸 경우 PRESCALER 를 32 혹은 64 를
     사용하는데… 이것에 따른 PPM 대비 주파수 변화율도 어떤 상관관계가 있는지요..
     답) 그건 실험 하셔야죠..
         내 생각….64를 쓰는 것이 좀더 나은 것 같다.
4. SX-3 의 경우 AT CUT 와 BT CUT 다 쓸 수 있다고 하는데… 보통 4MHZ X-TAL 
    은 어떤 방법을 쓰는지요… CUT 방식에 따른 온도 특성은 AT CUT 이 
+/-30PPM 이내의 주파수 변화를 STD SPEC으로 보장 한다고 그랬고
BT-CUT이 -20℃~70℃ 변화에서 "-" 100PPM 이내의 주파수 변화특성을 STD SPEC
으로 보장한다고 그랬는데… X-TAL 특성이 저온에서 &#8211;방향으로 변화가심하고 고온에서 
거의 고정적이라면… BT-CUT 으로 작업해서 그런것인가요?
답)보통 AT-CUT 을 씁니다. 








5. 저희 회사에서 쓰는 방식이 X-TAL 한 개로 CONTROLLER 와 SYNTHESISER 를 
    같이 구동 시키는데… 이에 따른 CL 값의 변화로 인한 주파수 온도특성이 영향을 
    받을 수 있는지요? 영향을 받는다면 어느 정도일까요?

                  Controller      SYNTHESISER

             






               약30pF                           약 30pF

                접지                               접지
   답)이건 제가 실험한 결과인데요...그냥 잘 나옵니다.
      길게 설명하기가 복잡한데...그냥 4MHz가 나올 수 있는 
      load cap 만 달아주면 되더군요...기타 온도 특성 문제는
      load cap의 온도 특성이 어떻게 되느냐에 따라서도 약간
      변화가 있구요...ic 내부cap의 온도에 따른 변화에 따라
      서도 약간 영향을 주는것 같더군요..일단은 한개를 쓸때 
      보다는 불안정 하다고 생각합니다. 그래도 제품은 나오더   군요

기타 더 궁금 하신게 있으면 같은 개발자적인 입장에서 제가 아는 한도에서는 다 설명 드리지요...
그외 어떤이가 질문한것과 대답
안녕하세요... 답변이 늦어 죄송합니다.
ⓐ 시리즈 상태보다 load 상태에서 각도 특성이 높게 나오는 이유

; 상온상태에서는 임의로 제조된 X-tal의 공진주파수는 부하가 serise상태일 때보다 C.L 이 낮은 값일 때가 주파수가 높게 나타납니다. 
Fr(직렬공진주파수)= 1/(2*Φ*(L1*C1)½)로 표현되며
FL(부하시공진주파수)=Fr*((1+C1/(C0+CL))½
그리고 온도변화에 따른(F-T 특성곡선)주파수 특성곡선은 역시 부가될 CL 치에 따라 다르게 나타납니다.
그 경향은 CL치가 낮을수록 상온을 기준으로하여 저온부에서는 낮게 나타나며, 고온부에서는 높게 나타납니다.
CL에 의해 온도특성파라메타에 영향을 미치는것으로 보입니다. 

X-tal의 주파수 온도특성은 load capacitance와도 관련있겠지만 일반적으로 주파수 온도특성을 결정짓는 인자는 수정편 절단각도와 밀접한 관계가 있습니다.
ⓑ x-tal load 가 바뀌면 C0값이 바뀌고 이 C0 와 CL 값에 따라 SET 상에 걸리는 크리스탈의 LORD Rr 값(일반 spec 에나오는 Rr:series 상태의 값아님) 이 바뀌는 것으로 나오더군요. 그럼 load 변화에 따라 바뀌는 변화 정도는 얼마나 되는 지요.

; X-TAL의 CO(static capacitance)는 수정의 유전율과 두께, 전극면적에 관련되는 파라메타입니다. CL 변화가 C0에는 영향요소로는 볼수가 없을 것 같군요 
RL(load resonace resistance)
= Rr(1+C0/CL)^2 
으로 표현됩니다. 

>>p.s : 참 그리고 3rd overtone 일때 ⓐ, ⓑ 의 특성 변화도 부탁 드리겠습니다.
ⓐ; 3rd overtone X-TAL은 동일한 FUNDAMENTAL X-TAL보다 pulling sensitivity가 낮은 특성을 보입니다. load 변화에 따른 주파수 변화는 fund.보다는 크지 않습니다.

1. CL(Load Capacitance)의 의미는?
X-TAL이 장착될 SET를 바라보았을 때의 부하용량값으로
그 값의 변화에 따라 주파수변화가 있게 됩니다. SET 설계자는
필요로 하는 기준주파수를 X-TAL로 구현할 경우 X-TAL 제조업체에게 그 값을 SPEC으로 알려주게 되어 있습니다. 그래야만
X-TAL 제조업체는 제조상에서 SET에 적합한 CL치로 부여하여
제품을 생산하게 됩니다. 그렇게하여 SET에 실장될 경우 필요로하는 기준주파수를 구현할 수가 있게됩니다.
--> X-TAL이 장착될 SET의 CL = X-TAL의 CL(주파수매칭)
일반적으로 CL은 발진용 IC업체의 DATA SHEET에 명기된 경우가 있으나 그렇지 않은 경우 대략적으로 그 값을 추정하여
크리스탈 샘플을 제작하고 그 후에 external cap.을 가변시켜 주파수 매칭을 시도하게 됩니다. 주로 CMOS 크리스탈 발진회로에서 external cap.을 CL1, CL2 또는 Cd,Cg 그리고 편의상 C1, C2로 부르기도 합니다. 그 수치는 명기된 경우도 있지만
대부분 3 ~ 33pF로 나타내고 있고 그 수치는 설계자가 결정할 사항입니다. 간략히 CL치 계산식을 말씀드리자면 아래와 같습니다. 
CL= C1*C2/(C1+C2) + C ic + C line
(Cic= 적용되는 IC가 가지는 용량치, C line = PCB상의 패턴에서 나타나는 부유용량치)
CL이 16pF이란 의미는 크리스탈 양쪽의 CAP용량치가 아니라 윗수식에서 나타낸바와 같이 합성용량이 됩니다. 여기서 
C ic,C line치는 적용될 IC 및 PCB에 따라 값이 상이합니다.
(일반적으로 C ic 는 4~10pF 정도이며 C line는 1~2pF 정도임)
여기서는 정확한 값을 알려드리기는 어려우나 C1, C2를 
16pF정도로 먼저 test해보십시요.(C ic 는 대략 8pF로 추정 적용함)

























CL의 의미
>>다름이 아니오라 X-TAL에 관해서 공부중 궁굼한점이 있어서 
>>이렇게 찾아왔습니다
>>
>>회로구성시 CL값이 크게나올때 SER을 사용한다고 알고있는데
>>왜 그렇게 사용하는지 궁굼합니다
>>
>>카다로그를 보니까 Fig.9 그림에서 주파수가 높아지면 CL값이 낮아지고 주파수가 낮아지면 CL값이 높아지는데 그것도 궁굼합니다
>>
>>바쁘시더라도 Q&A나 저의 멜로 알려주세요

CL(Load Capacitance)이 무한대일 때를 SER라 부릅니다.
CL이 아주 큰 값일 경우 SER로 설정하는 이유는
카달로그 fig. 9의 그래프상에서 나타난 바와 같이 CL치 변화에따른 주파수 변화는 미미하기 때문으로 (그래프의 기울기)
SER로 설정하여 X-TAL을 제조하게 됩니다.

문의하신 내용을 카달로그 그림 9에서 설명해드리자면
X-TAL이 USER의 요구 기준 CL치, 기준주파수 0 ppm으로 제작되고 애플리케이션 SET에 실장될 경우에 X-TAL단의 출력주파수를 기준으로,
1) 출력주파수가 기준주파수보다 높게 나타난경우
--> SET의 CL치가 X-TAL의 CL치보다 낮게 설정될 때.
; 원하는 주파수를 얻기위해서는 SET의 CL치를 높게 조정.

2) 출력주파수가 기준주파수보다  낮게 나타난경우
--> SET의 CL치가 X-TAL의 CL치보다 높게 설정될 때이며
; 원하는 주파수를 얻기위해서는 SET의 CL치를 낮게 조정.

결국 X-TAL의 부가될 부하용량값에 따라 주파수 변화를 갖는 특성을 가지고 있다는 말입니다. 그 변화는 앞서 설명한 바와 같습니다. 이것은 X-TAL과 SET와의 주파수 매칭에 반드시 참조하셔야할 내용입니다. (X-TAL의 CL치 = SET CL치)
>

monolithic crystal filter (21.7N15A)
  
>>monolithic crystal filter (21.7N15A)를 사용했는데, Loss가 너무 심합니다. 양쪽에 커플링 1nF을 직렬로 사용했습니다. 매칭이 잘못된것 같은데요..매칭조건을 알고 싶습니다.
>>빠른 연락바랍니다.

종단매칭 기준이 50 오옴 이라면, 양단에 1.8 or 2.2uH 를
직렬로 달으시고, 그 안쪽으로 병렬로 20~30pF를 달아서
조정해 보십시요. 또는 인덕터 와 캐패시터 위치를 바꿔서
특성을 검토하시고 가장 좋은 것을 선택하시기 바랍니다.


























임피던스 매칭 

>>45F30B를 샘플 구매하였고 회로구현을 하려 합니다. 
>>시험중이지만 매칭 회로가 잘 구현이 안되서요....
>>전 50ohm 회로를 사용하였고
>>양단에 1000pF 캐패시터로 커플링하였습니다. 
>>양단의 저항은 손실이 증가하여 일단 사용하지 않았습니다. 
>>두개의 필터 사이에 병렬로 10pF의 캐패시터를 사용하였습니다.
>>이때의 문제점이 있습니다. 
>>1. 손실이 많습니다. (7.0dB), 이정도는 만족하는데 더 줄일
>>수 있는지요..
>>2. 리플이 심합니다. (17dB), 줄일 수 있는 방법을 알려주세요..
>>3. 통과대역을 네트웍 분석기로 측정하면 S11이 엄청 나쁩니다. (거의 0), 개선 방법 좀 알 수 있을까요?
>>4. 회로 구현과 상관없을 것 같지만 필터의 dot를 마주보게 
>>구현한 후 실험하였습니다. 그러므로 입출력 포트에는 dot 
>>표시가 된 포트는 사용하지 않았습니다. 원래 입출력은 dot만 
>>맞으면 상관 없는 거라고 알고 있는데 맞는지요...
>>회로 구현 시 도움이 되는 기준 그림을 제가 이해를 못해서인지 잘 안됩니다. 
>>수고스럽지만 알려 주시기 바랍니다. 
>>아울러 회로 구현 방법(시정수 구하는 방법)도 알려 주시면 
>>고맙겠습니다. 수고하세요...
>>추신 : 제가 12월 10일까지 마무리해야 하거든요..
>>       부탁드리겠습니다. 


45F30B 샘플을 받으셨다고 하시는데, 저희회사에서는 공급한
적이 없는데  어느회사 제품인지 먼저 궁금하군요?
이 점이 명확하지 않기 때문에 저희 회사  기준으로 설명드리
겠읍니다.
구입하신 제품이 기본파(펀드or펀더멘탈)모드의 제품이라면
저희회사에서는 UM 타입으로는 현재 생산이 곤란하고, SMD
타입으로만 공급이 가능하다는 점을 먼저 양지해주십시요.

기본파의 경우, 종단조건(Terminating Impedance)이 
1200 오옴 // 1.0pF  입니다.
50오옴으로 매칭을 하실경우에는  양단에 1000 nH 를 직렬로
달아주시고, 안쪽으로 병렬로 10~15pF 정도로 트리밍하십시요.
필터 사이의 커플링 캐패시터 값은 기판의 부유용량을 포함
하여 4pF 를 달아 주시면 됩니다.

도트 표시는 반드시 마주보도록 하시고, 이때 다른 pair와
썩이지 않도록 하셔야 합니다.

임피던스 매칭방법은 스미스 챠트를 이용하면 됩니다.



























1. CL(Load Capacitance)의 의미는?
X-TAL이 장착될 SET를 바라보았을 때의 부하용량값으로
그 값의 변화에 따라 주파수변화가 있게 됩니다. SET 설계자는
필요로 하는 기준주파수를 X-TAL로 구현할 경우 X-TAL 제조업체에게 그 값을 SPEC으로 알려주게 되어 있습니다. 그래야만
X-TAL 제조업체는 제조상에서 SET에 적합한 CL치로 부여하여
제품을 생산하게 됩니다. 그렇게하여 SET에 실장될 경우 필요로하는 기준주파수를 구현할 수가 있게됩니다.
--> X-TAL이 장착될 SET의 CL = X-TAL의 CL(주파수매칭)
일반적으로 CL은 발진용 IC업체의 DATA SHEET에 명기된 경우가 있으나 그렇지 않은 경우 대략적으로 그 값을 추정하여
크리스탈 샘플을 제작하고 그 후에 external cap.을 가변시켜 주파수 매칭을 시도하게 됩니다. 주로 CMOS 크리스탈 발진회로에서 external cap.을 CL1, CL2 또는 Cd,Cg 그리고 편의상 C1, C2로 부르기도 합니다. 그 수치는 명기된 경우도 있지만
대부분 3 ~ 33pF로 나타내고 있고 그 수치는 설계자가 결정할 사항입니다. 간략히 CL치 계산식을 말씀드리자면 아래와 같습니다. 
CL= C1*C2/(C1+C2) + C ic + C line
(Cic= 적용되는 IC가 가지는 용량치, C line = PCB상의 패턴에서 나타나는 부유용량치)
CL이 16pF이란 의미는 크리스탈 양쪽의 CAP용량치가 아니라 윗수식에서 나타낸바와 같이 합성용량이 됩니다. 여기서 
C ic,C line치는 적용될 IC 및 PCB에 따라 값이 상이합니다.
(일반적으로 C ic 는 4~10pF 정도이며 C line는 1~2pF 정도임)
여기서는 정확한 값을 알려드리기는 어려우나 C1, C2를 
16pF정도로 먼저 test해보십시요.(C ic 는 대략 8pF로 추정 적용함)

2. Shunt Capacitance 의미?
Static Capacitance라고 부르기도 하며 수정의 전기적등가회로에서는 C0로 표기됩니다.
C0는 사용되는 수정편을 절연체로 보았을 때, 수정편의 유전율과 두께 그리고 수정편에에 증착된 금속전극면적과 관계하는 CAPACITANCE입니다. 제공되는 제품의 CO는 TYPE 및 주파수에 따라 그 값이 상이합니다.







ⓐ 시리즈 상태보다 load 상태에서 각도 특성이 높게 나오는 이유

; 상온상태에서는 임의로 제조된 X-tal의 공진주파수는 부하가 serise상태일 때보다 C.L 이 낮은 값일 때가 주파수가 높게 나타납니다. 
Fr(직렬공진주파수)= 1/(2*Φ*(L1*C1)½)로 표현되며
FL(부하시공진주파수)=Fr*((1+C1/(C0+CL))½
그리고 온도변화에 따른(F-T 특성곡선)주파수 특성곡선은 역시 부가될 CL 치에 따라 다르게 나타납니다.
그 경향은 CL치가 낮을수록 상온을 기준으로하여 저온부에서는 낮게 나타나며, 고온부에서는 높게 나타납니다.
CL에 의해 온도특성파라메타에 영향을 미치는것으로 보입니다. 

X-tal의 주파수 온도특성은 load capacitance와도 관련있겠지만 일반적으로 주파수 온도특성을 결정짓는 인자는 수정편 절단각도와 밀접한 관계가 있습니다.

ⓑ x-tal load 가 바뀌면 C0값이 바뀌고 이 C0 와 CL 값에 따라 SET 상에 걸리는 크리스탈의 LORD Rr 값(일반 spec 에나오는 Rr:series 상태의 값아님) 이 바뀌는 것으로 나오더군요. 그럼 load 변화에 따라 바뀌는 변화 정도는 얼마나 되는 지요.

; X-TAL의 CO(static capacitance)는 수정의 유전율과 두께, 전극면적에 관련되는 파라메타입니다. CL 변화가 C0에는 영향요소로는 볼수가 없을 것 같군요 
RL(load resonace resistance)
= Rr(1+C0/CL)^2 
으로 표현됩니다. 

>>p.s : 참 그리고 3rd overtone 일때 ⓐ, ⓑ 의 특성 변화도 부탁 드리겠습니다.
ⓐ; 3rd overtone X-TAL은 동일한 FUNDAMENTAL X-TAL보다 pulling sensitivity가 낮은 특성을 보입니다. load 변화에 따른 주파수 변화는 fund.보다는 크지 않습니다.







>>AT CUT 와 BT CUT의 다른점은 무엇인가요?

답변) 이론적인 개념에서의 설명은 어렵고 알아도 별      의미가 없기에 쉽게 답변하겠습니다

수정진동자를 설계하는데 있어 인공수정을 육성 절단     하여 만든는데 절단 과정에서 상기의 CUT 개념이 도입     됩니다
수정진동자는 진동자중에서도 온도에 따른 변화가 CUT     상태에서 결정되며 그중에서도 AT-CUT이 가장 안정적인     온도 변화를 보이기 때문에 X-TAL중에서는 AT-CUT이 가
장 일반적으로 사용되고 있습니다     AT-CUT은 25℃를 기준으로 "+" "-" 온도 변화에 따라 
3차원 형태로 온도 곡선이 이루어지며 일반적으로     -20℃~70℃ 온도변화에서 25℃ 측정 주파수를 기준으로     +/-30PPM 이내의 주파수 변화를 STD SPEC으로 보장합니다.
  하지만 AT-CUT로는 FUNDMENTAL 주파수 제작에 한계가 있어 이러한 제작의 한계를 조정하고자 제작하는것이 BT-CUT 입니다
BT-CUT는 FUNDMENTAL 주파수 대역의 한계를 일부 벗어나 고주파수 대역의 FUNDMENTAL를 양산으로 제작할 수있지만 온도 변화에 따른 주파수 안정도 면에서 AT-CUT  대비 크게 불안정합니다
즉 BT-CUT는 상온 25℃를 기준으로 "+","-" 변화에서 "-"주파수 변화 특성만을 나타내는 2차원 곡선의 온도  곡선이 이루어집니다.
따라서 상기와 같은 특성으로 인하여 BT-CUT는-20℃~70℃ 변화에서 "-" 100PPM 이내의 주파수 변화특성   을 STD SPEC으로 보장합니다

  참고적으로 AT-CUT이 고주파수 대역의 FUNDMENTAL에  한계가 있다고 하는 부분이 아예 못하는것은 아니고  단가가 높아지면 가능하나 양산 개념으로 대량 생산은   곤란함을 의미합니다.

또한 CUT 개념에서 원석 절단 각도등 여러 가지 상이 점이 있으나 X-TLA을 사용하시는 고객께서는 상기 내   용 정도만 알고 계시더라도 크게 문제없으리라 판단  됩니다












>>정밀도가 높은 오실레이터를 사용해야 하는 경우에>>PPM을 고려하게 되는데요. 정확하게 오실레이터에서>>PPM이 어떤의미를 가지는 것인지 궁금합니다.>>>>예를 들어서 10MHz의 오실레이터가 1PPM의 주파수 안정도를>>갖는 다는 의미는 무엇인가요?
   답) 10MHz 개별 단품을 측정할 경우 1ppm 이내의 범위에서
       의 주파수가 측정된다는 애기입니다 
       즉 10MHz의 1ppm인 10Hz내에의 주파수 안정도를 갖는다
          는 의미입니다, 그리고 오실레이터 및 x-tal에서는 
          주파수 안정도는 항상 "+/-"로 표현됩니다 
>>주파수를 지속적으로 측정했을 때 10MHz에서 +/- 1Hz의 오차
   로흔들린다는 말인가요?
   답) 흔들린다는 의미는 아닙니다
       즉 1개의 제품을 측정하면 +/-10Hz내에서 측정된다는 
          의미입니다. 즉 1개의 단품은 지속적으로 동일한 값
          이 측정되는데 그것이 +/-10Hz 이내에서 측정되는것
          을 의미합니다
       하지만 승인원상에 오실레이터는 년간 +/-5ppm의 주 
          파수 안정도(변화폭)를 보장한다고 표시하고 있기에
          장기적으로는 +/-5ppm정도내의 주파수 변화가 있을
          수 있습니다 
>>또 오차는 가우시안적으로 분포하는것인지 아니면 오차가
>>증가해서 누적하는 것인지 궁금합니다.
   답) 가우시안적 분포의 의미는 잘 이해를 못하겠고요
       오차가 증가해서 누적하는것은 아닙니다
       초기 제품을 제작하는데 있어 결정되는것이며 시간의
       변화에 따라 위항의 답변처럼 약간의 변화는 있을 수 
       있습니다.









>>학교 프로젝트 때문에 써니 크리스탈을 구입했는데
>>발진이 안되요.. 저항이나 캐패시터 값을 도통 모르겠씀다..ㅠ.ㅠ
>>
>>2Mh이하의 제품은 Rf, Rs, C1,C2 값을 어떻게 해야 하는지 좀 알려주시문 안될까요.. 답답해죽겠습니다. 마감이 11월 2일인데... 도와주세요..


> IC가 74HCUO4일때를 준해서 DEVICE값을 통보드립니다.
    1) Rf : 2MΩ ~ 10MΩ
    2) Rs(Rd) : 500Ω ~ 2KΩ
    3) C1 : 47pF(출력단)
    4) C2 : 33pF(입력단)
> 실험 절차
   ⓐ 상기와 같은 device로 구성한후 발진안정도를   검사하면서 Rf,Rs값을 변경적용해서 가장 안정된     값을 선정하면 됩니다.
   ⓑ 2차 요구주파수를 맞추는 절차
      - 상기와 같은 condenser를 적용한 결과 원하는 주파수
        보다 낮은 주파수로 output되었을때 C2값을 낮추고
        10pF까지 낮추었는데도 불구하고 요구주파수보다
         낮을 경우 C1값을 낮은 값으로 변경 적용 바랍니다.

       - 상기와 같은 condenser를 적용한 결과 원하는 주파수
        보다 높은 주파수로 output되었을때 C1값을 높이고
        60pF까지 높었는데도 불구하고 요구주파수보다
         높을 경우 C2값을 높은 값으로 변경 적용 바랍니다.










Fundamental 과 3re overtone 의 차이는 무엇 입니까
>>안녕 하십니까?
>>귀사의 crytal 을 보다가 궁금해서 문의 합니다.
>>Fundamental 과 3re overtone 의 차이는 무엇 입니까?
>>같은 주파수라도 둘다 가능하다면 어떤 것이 더 특성이 좋으것 입니까?
>>답변 기다리겠습니다.

crystal은 두께진동에 의해 주파수를 발생합니다. 따라서 두께가 얇아짐에 따라 주파수가 증가합니다.
이러한 crystal이 발생하는 주파수는 fund, 3rd, 5rd....와 같은 주파수 대역을 가지고 있는데, 이는 어떤 주파수를 이용하는야에 따라 달라집니다. 

예를 들어 20MHz를 발생하는 두께를 가진 crystal의 경우는 사실상 20, 60, 100MHz 대역의 주파수를 발생하고 있는 것이죠..
여기에서 20MHz를 이용하면 fund.이고 60MHz를 이용하면 3rd 가 되는 것입니다.

가장 안정적으로 발진을 할 수 있는 주파수는 FUND.을 이용한 주파수 이지만..두께진동을 하는 crystal은 주파수가 높아지면 두께가 얇아져, 가공 및 제작하기가 힘들어집니다.(fund. 고주파수가 가격이 높은 이유가 여기에 있습니다.)

이와 같은 이유로 두께는 fund. 두께와 동일하면서 주파수는 3배나 높은 3rd세력을 이용하여 crystal을 만듭니다.

현재는 연마 및 가공 기술이 발달하여 3rd라 할 지라도 안정적으로 발진을 할 수 있으며(물론 fund.비해 약간은 떨어지지만)귀하께서 사용하실 때는 주변의 발진회로와 안정성, 가격적인 측면을 고려하시어 저희 회사 연구원과 상담하시면 보다 귀하의 set에 맞는 crystal spec.을 정하실 수 있습니다.











AT-CUT, BT-CUT이란?

먼저 귀하의 질문에 감사 드립니다.

수정진동자를 만들기 위해서는 인공수정을 절단해야 합니다.
인공수정을 절단할 때에는 사용되는 주파수 및 주파수 온도특성에 따라 결정되어집니다.  민생용 X-TAL인 경우에 가장 많이 사용되어지는 것이 AT-CUT이고 그 중 극히 일부를 BT-CUT을 이용합니다.
AT-CUT과 BT-CUT의 차이점은 다음과 같습니다.

                               AT-CUT                 BT-CUT
절단각도           :         35˚ 15´                      -49˚ 20 ´

주파수온도특성  :      ± 50 PPM              ± 100 PPM
(-20℃ ~ 70℃)
BLANK 두께      :         0.055mm             0.085mm
(30MHz)
ATS FUND        :      3.579545 ~                27.000  ~
가능 주파수            32.999999MHz            40.000MHz


AT-CUT, BT-CUT은 수정을 절단하는 각도에 따라 분류 된 것 입니다.
인공수정의 Z축을 기준으로 35˚15´ 로 절단하는 것이 AT-CUT이며, Z축을 기준으로 -49˚20´ 으로 절단한 것이 BT-CUT입니다.


완제품상에서 AT-CUT제품과 BT-CUT제품을 구별하는 방법은 MARKING 두 번째 줄에 BT라고 기재되어 있습니다.

그리고 마지막으로 6MHz 제품에서 Rs값은 2.2kΩ을 많이 쓰고 있으나 이 부분은 IC등 주변회로에 바뀔 수 있습니다.







>>XTAL을 이용하여 간단히 VCXO을 만들려고 합니다..
>>
>>그런데 XTAL의 경우  Fs ~ Fp 벙위 내에서  주파수가 조절 
>>되는것으로 알고 있는데  그 폭을 좀더 넓게 가지고 싶은데 
>>방법이 없을 까요..?
>>CL 값을 조절 하여  주파수를 조절 해 보아도 변화 폭이 적어서 문제가 되는군요..
>>XTAL을 선정시 PPM을 높게 하고 CL값을 큰것으로 정하면 될까요....  ?
>>아니면 XTAL과 직렬로 C를 연결하면 될까요 ?
>>Fs ~ Fp의 범위를 넓혀서  CL 값으로 좀더 큰 변화를 주고 싶은데.... ^^;>>
>>답변 부탁 드립니다....
>>회로는 아래와 같이 구성하였습니다.
>>DC   ---- ------- 1000p --- < XTAL 회로 >
>>          |
>>        바리캡 
>>DC : LOCKING 시 2.5V 
>>     ( LOCKING 이 아니면 5V나 0V 출력 )

안녕하세요...
VCXO회로에 사용되는 크리스탈은 전압을 가변하여 바리캡 변화에 따른 주파수의 변동을 주기 위해서 크리스탈은 PULLABILITY 규제(CL 변동에 따른 주파수 변화폭)를 두는 경우가 있습니다. 
만약 주파수 가변량이 적을 경우 크리스탈 unit를 실험을 통하여 어느정도 가변량을 크게하도록 제조하는 방법이 있습니다. 동일주파수일 때 제품 TYPE마다 조금씩 차이가 있는데 일반적으로 HC-49/U TYPE이 다른 타입보다는 큰 경향이 있습니다.
단, VCXO에 사용되는 X-TAL은 FUNDAMENTAL이 일반적입니다.

그리고 변화폭이 큰 VCXO 제작 시 X-TAL 선택은 CL은 낮은 것으로 선택해주셔야 하며 X-TAL과 직렬로 C를 연결하는것은 주파수 변화폭에 어느정도 영향을 주지만 그것보다는 
상온주파수(@2.5V인가) 조정을 위한 것입니다.
또한 변화폭이 큰 바리캡 다이오드를 선정하기 위해 용량차가 작고 전압에 대한 변화폭이 큰 것을 선택하면 됩니다.

출처: http://www.ellim21.co.kr/bbs/index.php?bbsMode=view&id=33&code=lab_pds&page=1