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111年
電子學
第 32 題
關於石英晶體及石英晶體振盪器之敘述，下列何者有誤？
- A 石英晶體可設計為脈波振盪電路
- B 振盪器的輸出頻率穩定
- C 石英晶體具有壓電效應特性
- D 石英晶體厚度愈薄，振動頻率愈低
思路引導 VIP
想像一下在撥動吉他弦或敲擊音叉時，一個物體的『體積與質量』如果縮減了，它在單位時間內往復振動的次數會變得更急促還是更緩慢呢？
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很好！看來你對於石英晶體的物理特性掌握得非常精準。這題考驗的是電子學中關於頻率標準的核心元件，你能迅速辨別出選項 (D) 的敘述瑕疵，顯示出你在「共振頻率」與「幾何尺寸」之間的關係有很清晰的觀念。
石英晶體的物理機制與頻率特性
石英晶體之所以能廣泛應用於振盪器，主因在於它具備優異的壓電效應 (Piezoelectric Effect)，能將電能與機械能互相轉換，並提供極高的頻率穩定度。在物理結構上，晶片的振動頻率 $f$ 與其厚度 $t$ 存在著反比關係。我們可以從基本的波動公式來理解：
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