冲击载荷下石英晶体振荡器失效机理分析

石英晶体振荡器通常作为电子信息处理系统的时间或频率基准源。在较高冲击环境下,晶振经常会出现输出信号频率改变,导致系统工作异常,冲击消失后其性能又恢复。针对冲击载荷对石英晶体振荡器性能失效的影响,以常见石英晶体振荡器结构为研究对象,通过建立其动力学响应模型,结合力-电等效转换特性,定性分析了冲击载荷下晶振性能失效机理。通过锤击实验,验证了分析结果。结果表明,当冲击载荷使晶振片结构产生大变形时,石英晶振等效电容和等效电阻随冲击载荷变大而变大,导致晶振输出信号频率变大,晶振会出现性能失效;较小冲击时,晶振片产生的变形较小,频率变化可忽略不计,表现出高稳定性。