description t h e c x 1 0 3 q u a r t z c r y s t a l i s a h i g h q u a l i t y m i n i a t u r e a t c u t q u a r t z r e s o n a t o r . t h e c x 1 0 3 i s h e r m e t i c a l l y s e a l e d i n a r u g g e d , m i n i a t u r e c e r a m i c p a c k a g e , o n e - f o u r t h t h e s i z e o f a n e i g h t - p i n m i n i - d i p . t h e c x 1 0 3 c r y s t a l i s m a n u f a c t u r e d u s i n g t h e s t a t e k - d e v e l o p e d p h o t o l i t h o g r a p h i c p r o c e s s , a n d w a s d e s i g n e d u t i l i z i n g t h e e x p e r i e n c e a c q u i r e d b y p r o d u c i n g m i l l i o n s o f c r y s t a l s f o r i n d u s t r i a l , c o m m e r c i a l , m i l i t a r y a n d m e d i c a l a p p l i c a t i o n s . fea t ures l o w - p r o f i l e h e r m e t i c a l l y - s e a l e d p a c k a g e e x c e l l e n t a g i n g c h a r a c t e r i s t i c s h i g h s h o c k r e s i s t a n c e f u l l m i l i t a r y t e s t i n g a v a i l a b l e d e s i g n e d a n d m a n u f a c t u r e d i n t h e u s a p a ckage handling t h e c x c r y s t a l i s h e r m e t i c a l l y s e a l e d i n a c e r a m i c p a c k a g e . n o r m a l h a n d l i n g a n d s o l d e r i n g p r e c a u t i o n s f o r s m a l l , l o w t h e r m a l m a s s p a r t s a r e a d e q u a t e w h e n i n s t a l l i n g o r t e s t i n g c x c r y s t a l s . c x c r y s t a l s m a y b e w a v e s o l d e r e d , w i t h p r o p e r p r e c a u t i o n t a k e n t o a v o i d d e s o l d e r i n g t h e l e a d s . a s l o w m a c h i n e r a t e o r t o o h i g h a p r e - h e a t t e m p e r a t u r e o r s o l d e r b a t h t e m p e r a t u r e c a n d a m a g e t h e c r y s t a l s . l e a d t o p a c k a g e s o l d e r i n t e r f a c e t e m p e r a t u r e s h o u l d n o t e x c e e d 1 7 5 o c , g l a s s l i d t o p a c k a g e s e a l r i m t e m p e r a t u r e s h o u l d n o t e x c e e d 2 1 0 o c . i f t h e s e a l r i m r e a c h e s t e m p e r a t u r e s a b o v e t h e m a x i m u m s p e c i f i e d , t h e p a c k a g e m a y l o s e i t s h e r m e t i c i t y r e s u l t i n g i n d e g r a d a t i o n o f c r y s t a l p e r f o r m a n c e . m i s h a n d l i n g o f c x c r y s t a l s c a n c a u s e c r a c k i n g o f t h e g l a s s l i d a n d l o s s o f h e r m e t i c i t y . c x 1 0 3 c r y s t a l 5 3 0 k h z t o 2 . 1 m h z m i n i a t u r e q u a r t z c r y s t a l f u n d a m e n t a l a t - c u t q u a r t z c r y s t a l t y p . m a x . d i m i n c h e s m m i n c h e s m m a 0 . 3 1 5 8 . 0 0 0 . 3 3 0 8 . 3 8 b 0 . 1 4 0 3 . 5 6 0 . 1 5 5 3 . 9 4 c 0 . 0 7 0 1 . 7 8 0 . 0 8 0 2 . 0 3 d 0 . 3 0 0 7 . 6 2 0 . 3 1 0 7 . 8 7 e 0 . 0 2 0 0 . 5 1 0 . 0 4 0 1 . 0 2 f 0 . 1 5 0 3 . 8 1 0 . 1 6 0 4 . 0 6 l e a d s 0 . 0 1 3 x 0 . 0 1 8 ( 0 . 3 3 x 0 . 4 6 m m ) t y p i c a l . 1 0 1 3 0 - r e v e c 0 c 1 r 1 2 1 l 1 a b e c d f equiv alent circuit r 1 m o t i o n a l r e s i s t a n c e l 1 m o t i o n a l i n d u c t a n c e c 1 m o t i o n a l c a p a c i t a n c e c 0 s h u n t c a p a c i t a n c e p a ckage dimensions s t a t e k c o r p o r a t i o n 5 1 2 n . m a i n s t . , o r a n g e , c a 9 2 8 6 8 7 1 4 - 6 3 9 - 7 8 1 0 f a x : 7 1 4 - 9 9 7 - 1 2 5 6 w w w . s t a t e k . c o m
how to order CX103 leaded cr yst a l c x 1 s c 0 3 1 . 0 m , 5 0 0 / i s t a t e k c o r p o r a t i o n 5 1 2 n . m a i n s t . , o r a n g e , c a 9 2 8 6 8 7 1 4 - 6 3 9 - 7 8 1 0 f a x : 7 1 4 - 9 9 7 - 1 2 5 6 w w w . s t a t e k . c o m 1 0 1 3 0 - r e v e p a ckaging t r a y p a c k typical applica tion for a pierce oscilla tor t h e l o w p r o f i l e c x m i n i a t u r e l e a d e d c r y s t a l i s i d e a l f o r s m a l l , h i g h d e n s i t y , b a t t e r y o p e r a t e d p o r t a b l e p r o d u c t s . t h e c x c r y s t a l d e s i g n e d i n a p i e r c e o s c i l l a t o r ( s i n g l e i n v e r t e r ) c i r c u i t p r o v i d e s v e r y l o w c u r r e n t c o n s u m p t i o n a n d h i g h s t a b i l i t y . a c o n v e n t i o n a l c m o s p i e r c e o s c i l l a t o r c i r c u i t i s s h o w n b e l o w . t h e c r y s t a l i s e f f e c t i v e l y i n d u c t i v e a n d i n a p i - n e t w o r k c i r c u i t w i t h c d a n d c g p r o v i d e s t h e a d d i t i o n a l p h a s e s h i f t n e c e s s a r y t o s u s t a i n o s c i l l a t i o n . t h e o s c i l l a t i o n f r e q u e n c y ( f 0 ) i s 1 5 t o 1 5 0 p p m a b o v e t h e c r y s t a l s s e r i e s r e s o n a n t f r e q u e n c y ( f s ) . d r i v e l e v e l r a i s u s e d t o l i m i t t h e c r y s t a l s d r i v e l e v e l b y f o r m i n g a v o l t a g e d i v i d e r b e t w e e n r a a n d c d . r a a l s o s t a b i l i z e s t h e o s c i l l a t o r a g a i n s t c h a n g e s i n t h e a m p l i f i e r s o u t p u t r e s i s t a n c e ( r 0 ) . r a s h o u l d b e i n c r e a s e d f o r h i g h e r v o l t a g e o p e r a t i o n . l o a d c a p a c i t a n c e t h e c x c r y s t a l c a l i b r a t i o n t o l e r a n c e i s i n f l u e n c e d b y t h e e f f e c t i v e c i r c u i t c a p a c i t a n c e s , s p e c i f i e d a s t h e l o a d c a p a c i t a n c e ( c l ) . c l i s a p p r o x i m a t e l y e q u a l t o : n o t e : c d a n d c g i n c l u d e s t r a y l a y o u t t o g r o u n d a n d c s i s t h e s t r a y s h u n t c a p a c i t a n c e b e t w e e n t h e c r y s t a l t e r m i n a l . i n p r a c t i c e , t h e e f f e c t i v e v a l u e o f c l w i l l b e l e s s t h a n t h a t c a l c u l a t e d f r o m c d , c g a n d c s v a l u e s b e c a u s e o f t h e e f f e c t o f t h e a m p l i f i e r o u t p u t r e s i s t a n c e . c s s h o u l d b e m i n i m i z e d . t h e o s c i l l a t i o n f r e q u e n c y ( f 0 ) i s a p p r o x i m a t e l y e q u a l t o : c l = c d x c g + c s c d + c g ( 1 ) f 0 = f s [ 1 + c 1 ] 2 ( c 0 + c l ) ( 2 ) w h e r e f s = s e r i e s r e s o n a n t f r e q u e n c y o f t h e c r y s t a l c 1 = m o t i o n a l c a p a c i t a n c e c 0 = s h u n t c a p a c i t a n c e amplifier buffer c g c d r a cx1 contact factory for design guidelines osc freq (f ) o r f c s conventional cmos pierce oscilla tor circuit s i f s p e c i a l o r c u s t o m d e s i g n . b l a n k i f s t d . b l a n k = g l a s s l i d c = c e r a m i c l i d f r e q u e n c y k = k h z m = m h z c a l i b r a t i o n t o l e r a n c e @ 2 5 o c ( i n p p m ) o p e r a t i n g t e m p . r a n g e : c = - 1 0 o c t o + 7 0 o c i = - 4 0 o c t o + 8 5 o c m = - 5 5 o c t o + 1 2 5 o c s = c u s t o m e r s p e c i f i e d 0 3 0 5 - ( l e a d f r e e ) specifica tions s p e c i f i c a t i o n s a r e t y p i c a l a t 2 5 o c u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . s p e c i f i c a t i o n s a r e s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . p a r a m e t e r s f u n d a m e n t a l o v e r t o n e f r e q u e n c y r a n g e , ( h z ) 5 5 5 k 6 1 4 k 1 . 0 m 1 . 4 m 1 . 8 4 3 2 m 2 . 1 m m o t i o n a l r e s i s t a n c e , r 1 ( ) 6 0 0 2 7 5 5 0 0 7 7 5 3 0 0 4 7 5 m o t i o n a l r e s i s t a n c e , r 1 m a x 3 k m o t i o n a l c a p a c i t a n c e , c 1 ( f f ) 2 . 5 3 . 6 2 . 0 1 . 5 2 . 8 2 . 6 q u a l i t y f a c t o r , q ( k ) 1 7 0 2 6 0 1 9 0 1 0 0 1 1 0 7 0 s h u n t c a p a c i t a n c e , c 0 ( p f ) 1 . 2 1 . 3 1 . 1 1 . 0 1 . 3 1 . 3 c a l i b r a t i o n t o l e r a n c e 1 5 0 0 p p m ( 0 . 0 5 % ) 1 0 0 0 p p m ( 0 . 1 % ) 1 0 0 0 0 p p m ( 1 . 0 % ) d r i v e l e v e l 3 w m a x l o a d c a p a c i t a n c e 2 7 p f t u r n i n g p o i n t ( t 0 ) 2 3 5 o c t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t ( k ) - 0 . 0 3 5 p p m / o c 2 n o t e : f r e q u e n c y f a t t e m p e r a t u r e t i s r e l a t e d t o f r e q u e n c y f 0 a t t u r n i n g p o i n t t e m p e r a t u r e t 0 b y : f u n c t i o n m o d e e x t e n s i o n a l a g i n g , f i r s t y e a r 5 p p m m a x s h o c k , s u r v i v a l 7 5 0 g , 0 . 3 m s , 1 / 2 s i n e v i b r a t i o n , s u r v i v a l 1 0 g r m s , 2 0 - 1 , 0 0 0 h z r a n d o m o p e r a t i n g t e m p . r a n g e - 1 0 o c t o + 7 0 o c ( c o m m e r c i a l ) - 4 0 o c t o + 8 5 o c ( i n d u s t r i a l ) - 5 5 o c t o + 1 2 5 o c ( m i l i t a r y ) s t o r a g e t e m p . r a n g e - 5 5 o c t o + 1 2 5 o c m a x p r o c e s s t e m p e r a t u r e 2 6 0 o c f o r 2 0 s e c . 1 . t i g h t e r t o l e r a n c e s a v a i l a b l e . 2 . o t h e r v a l u e s a v a i l a b l e . + _ + _ + _ f - f 0 = k ( t - t 0 ) 2 f 0
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