수정 발진기에서 기본파(fundamental) 대 3차 오버톤(3rd overtone)

많은 응용 제품에는 수정이 필요하며, 이는 여러분이 필요한 주파수용으로 기본파 소자를 사용할 지 아니면 3차 오버톤 소자를 사용할 지의 결정에 직면하는 경우가 많음을 의미합니다. 기본 공진 주파수는 수정의 두께에 반비례하며, 높은 주파수에서는 문제가 될 수 있습니다. 간단히 말하자면, 높은 주파수에서는 가공 중 수정이 깨질 위험이 높습니다. 이것이 높은 주파수에서 대부분의 수정이 3차 오버톤으로 작동하도록 설계되는 이유입니다.

위의 그림에 따르면, 3차 오버톤 수정의 공진 주파수는 기본 주파수의 3배입니다. 그리고 그 사이에 있는 다른 공진 주파수와의 부산물인 불요파 응답도 볼 수 있습니다.

수정 진동자의 등가 회로는 기본파와 각 고조파 모드에 대한 직렬 RLC 등가 회로에 전극의 정전 용량을 나타내는 병렬 연결된 커패시터로 구성됩니다. 3차 오버톤 수정의 저항은 기본파 모드의 3배 이상인 반면 정전 용량은 거의 9배가 작습니다. 이러한 변화는 수정 진동자의 Q 값과 튜닝성에 큰 영향을 미칩니다. 3차 오버톤 진동자는 안정성이 보다 높은(높은 Q) 반면 튜닝은 훨씬 더 어렵습니다. 이는 VCXO/TCXO/OCXO와 같은 보상 회로가 있는 발진기에서 3차 오버톤과 고주파 수정의 사용이 기피되는 이유이기도 합니다.



영문 원본: Fundamental vs 3rd Overtone in oscillation circuit