專利名稱：恒溫控制晶體振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種晶體振蕩器，尤其涉及一種恒溫控制晶體振蕩器。
背景技術(shù)：
石英晶體振蕩器的應(yīng)用已有幾十年的歷史，因其具有頻率穩(wěn)定度高這一特點(diǎn)，故 在電子技術(shù)領(lǐng)域中一直占有重要的地位。尤其是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，更使這種晶體 振蕩器煥發(fā)出勃勃生機(jī)。石英晶體振蕩器在遠(yuǎn)程通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)電話系統(tǒng)、全球定位 系統(tǒng)、導(dǎo)航、遙控、航空航天、高速計(jì)算機(jī)、精密計(jì)測(cè)儀器及消費(fèi)類民用電子產(chǎn)品中，作為標(biāo) 準(zhǔn)頻率源或脈沖信號(hào)源，提供頻率基準(zhǔn)，是目前其它類型的振蕩器所不能替代的。石英晶體 振蕩器分非溫度補(bǔ)償式晶體振蕩器、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器、電壓控制晶體振蕩器、恒溫控制 晶體振蕩器和數(shù)字化/ u P補(bǔ)償式晶體振蕩器等幾種類型。其中，恒溫控制晶體振蕩器是目 前頻率穩(wěn)定度和精確度最高的晶體振蕩器，它在老化率、溫度穩(wěn)定性、長(zhǎng)期穩(wěn)定度和短期穩(wěn) 定度等方面的性能都非常好，因此常作為精密時(shí)頻信號(hào)源被廣泛應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)、通 信、計(jì)量、遙測(cè)遙控、頻譜及網(wǎng)絡(luò)分析儀等電子儀器中。由于石英晶體的振蕩特性隨溫度的變化而變化，從而會(huì)影響石英晶體振蕩器的輸 出頻率。常用的恒溫控制晶體振蕩器是利用恒溫槽使晶體振蕩器或石英晶體振子的溫度保 持恒定，將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了 進(jìn)一步減小溫度變化的影響，以提高恒溫控制晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度，恒溫控制晶體振 蕩器一般具有內(nèi)部電路板和外部電路板，內(nèi)部電路板包括晶體振蕩電路，由于晶體振蕩電 路容易受溫度影響其工作性能，故內(nèi)部電路板位于恒溫槽內(nèi)，外部電路板包括控溫電路和 供電電路，外部電路板固定連接在恒溫槽的底部，并與內(nèi)部電路板電性連接。恒溫槽的設(shè)置 保證恒溫控制晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度，但是現(xiàn)有技術(shù)中的恒溫控制晶體振蕩器有以下問(wèn) 題其一，通過(guò)安裝于恒溫槽上的加熱管給恒溫槽加熱，繼而間接地將熱量傳遞予晶體振蕩 器，這樣的二次熱傳遞不僅使得加熱效率低下，且增加了恒溫晶體振蕩器進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的 時(shí)間；其二，通過(guò)恒溫槽給晶體振蕩器加熱，其熱能的利用率低下，需要多倍的熱能才能傳 遞給晶體振蕩器一份熱能，無(wú)形之中增加了恒溫控制晶體振蕩器的功耗。因此，有必要提供一種低功耗且快速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的恒溫控制晶體振蕩器來(lái)克服 上述缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種低功耗且快速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的恒溫控制晶體振 蕩器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種恒溫控制晶體振蕩器，所述恒溫控制晶 體振蕩器包括晶體振蕩電路、控溫電路以及加熱電路，所述加熱電路電連接所述晶體振蕩 電路與所述控溫電路，所述晶體振蕩電路包括晶體振蕩器和加熱裝置，所述晶體振蕩器包 括振蕩器殼體、底座、引腳、晶片以及穿透片，所述晶片設(shè)置于所述振蕩器殼體與所述底座所形成的空腔內(nèi)，所述引腳與所述晶片相連接并從所述空腔穿出所述底座，所述振蕩器殼 體開(kāi)設(shè)有與所述空腔連通的通孔，所述穿透片密封地安裝于所述通孔中，所述加熱裝置產(chǎn) 生電磁波，并且所述電磁波穿過(guò)所述穿透片照射于所述晶片上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器中的加熱裝置通過(guò)安裝于振蕩 器殼體上的穿透片直接向晶片照射電磁波，從而給晶片加熱。避免了現(xiàn)有技術(shù)中恒溫控制 晶體振蕩器須通過(guò)恒溫槽給晶片傳遞熱量，既提高了給晶片加熱的效率，使得恒溫控制晶 體振蕩器快速地進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，輸出更為穩(wěn)定的標(biāo)稱頻率信號(hào)，且電磁波直接給晶 片加熱，降低了恒溫控制晶體振蕩器的功耗，從而降低該恒溫控制晶體振蕩器的運(yùn)行成本。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述恒溫控制晶體振蕩器中控溫電路的輸入端與 所述晶體振蕩電路連接，所述控溫電路的輸出端與所述加熱電路相連接。優(yōu)選地，恒溫控制 晶體振蕩器中所述控溫電路將所述晶體振蕩電路輸出的B模式振動(dòng)頻率信號(hào)或者基頻信 號(hào)或者三次泛音頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，所述電壓輸出至所述加熱電路。所述晶體振 蕩電路將其自身的工作狀態(tài)反饋為相應(yīng)的頻率輸出至控溫電路，所述控溫電路再將所述頻 率轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓輸出至加熱電路以控制加熱電路，所述加熱電路對(duì)晶體振蕩電路中的 加熱裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制。在本實(shí)施例中，晶體振蕩電路、控溫電路以及加熱電路形成一個(gè) 信息反饋環(huán)，該設(shè)置使得本實(shí)用新型恒溫晶體振蕩器工作狀態(tài)更加穩(wěn)定。較佳地，本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器中所述加熱裝置為紅外線發(fā)射器或者微 波發(fā)射器。較佳地，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述恒溫控制晶體振蕩器中的所述穿透 片設(shè)置于所述振蕩器殼體的頂部；在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，恒溫控制晶體振蕩器 中的所述通孔開(kāi)設(shè)于所述振蕩器殼體的頂部或者側(cè)壁，所述穿透片密封地安裝于所述通孔 中。較佳地，本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器中所述穿透片為玻璃或者陶瓷。加熱裝 置發(fā)射出的電磁波能完全穿射透穿透片，提高電磁波的利用率。通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本 實(shí)用新型的實(shí)施例。

圖1為本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器第一個(gè)實(shí)施例中晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖2為本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器第二個(gè)實(shí)施例中晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖3本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖4為本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器第一個(gè)實(shí)施例中晶體振蕩電路的結(jié)構(gòu)框 圖。具本實(shí)施方式現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元 件。如上所述，本實(shí)用新型提供了一種恒溫控制晶體振蕩器，所述恒溫控制晶體振蕩器具有 低功耗且快速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的特點(diǎn)。[0019]參考圖1-4，所述恒溫控制晶體振蕩器1包括晶體振蕩電路11、控溫電路12以及 加熱電路13。所述加熱電路13電連接所述晶體振蕩電路11與所述控溫電路12，此外，所 述晶體振蕩電路11包括晶體振蕩器111和加熱裝置112。詳細(xì)地，如圖1所示的晶體振蕩 器111包括振蕩器殼體1111、底座1112、引腳1113、晶片(圖未示)以及穿透片1114。所 述振蕩器殼體1111呈圓柱體形狀，所述晶片設(shè)置于所述振蕩器殼體1111與所述底座1112 所形成的空腔(圖為示)內(nèi)，所述引腳1113的一端與所述晶片相連接，所述引腳1113的另 一端從所述空腔穿出所述底座1112，并電連接在所述晶體振蕩電路11中。所述振蕩器殼體 的頂部1111a開(kāi)設(shè)有與所述空腔連通的通孔(圖未示)，所述穿透片1114安裝于所述通孔 中，且所述穿透片1114的平面尺寸與通孔的平面尺寸相匹配，S卩所述穿透片1114可通過(guò) 粘結(jié)的方式密封地安裝于所述通孔中。在本實(shí)施例中，所述穿透片1114為玻璃材質(zhì)。圖2 所示為本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器第二個(gè)實(shí)施例中晶體振蕩器112的結(jié)構(gòu)示意圖，該 晶體振蕩器112的結(jié)構(gòu)和上述的晶體振蕩器111的結(jié)構(gòu)相似，與晶體振蕩器111的結(jié)構(gòu)不 同的是振蕩器殼體1121呈四方體形狀，通孔(圖未示)開(kāi)設(shè)于所述晶體振蕩器殼體的側(cè) 壁1121a上，穿透片1114對(duì)應(yīng)地且密封地安裝于所述通孔中。參考圖1、3及圖4，恒溫控制晶體振蕩器1中所述加熱電路13電連接所述晶體振 蕩電路11與所述控溫電路12，具體地，所述控溫電路12的輸入端與所述晶體振蕩電路11 連接，所述控溫電路12的輸出端與所述加熱電路13的輸入端相連接，所述加熱電路13的 輸出端與所述晶體振蕩電路11中的加熱裝置112電連接。本實(shí)用新型恒溫晶體振蕩器1中 晶體振蕩電路11通過(guò)兩種不同的選擇頻率參數(shù)分成兩路輸出頻率信號(hào)第一路頻率信號(hào) 為通過(guò)具有零溫度系數(shù)點(diǎn)的C模式振動(dòng)頻率選出的標(biāo)稱頻率信號(hào)，第一路頻率信號(hào)是所述 恒溫晶體振蕩器1提供給產(chǎn)品的穩(wěn)定的輸出晶體振蕩信號(hào)；第二路頻率信號(hào)為B模式振動(dòng) 頻率信號(hào)或者基頻信號(hào)或者三次泛音頻率信號(hào)，其中，所述B模式振動(dòng)頻率信號(hào)為比所述C 模式振動(dòng)頻率信號(hào)的頻率高9. 4%的寄生頻率信號(hào)。所述晶體振蕩電路11的第二路頻率 信號(hào)輸出至控溫電路12，控溫電路12中的單片機(jī)根據(jù)所述B模式振動(dòng)頻率信號(hào)、基頻信號(hào) 或者三次泛音頻率信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的算法轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓值，并將所述電壓值輸出至加熱 電路13以控制所述加熱電路13生成的加熱量與對(duì)應(yīng)溫度指數(shù)，繼而，所述加熱電路13將 生成的加熱量與對(duì)應(yīng)溫度指數(shù)輸出至加熱裝置112，以控制加熱裝置112產(chǎn)生特定頻率的 電磁波，所述電磁波穿過(guò)所述晶體振蕩器111中的穿透片1114并照射設(shè)置于所述晶體振蕩 器111空腔內(nèi)的晶片，具體地，電磁波照射于所述晶片表面的電極涂層上，并與所述電極涂 層產(chǎn)生共振，從而實(shí)現(xiàn)電磁波對(duì)晶片的加熱。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，所述加熱裝置112為紅外線發(fā)射器，在其它的實(shí)施 例中，所述加熱裝置可為微波發(fā)射裝置等其它的電磁波發(fā)射裝置。由于本實(shí)施例中的所述 穿透片1114為透明玻璃材質(zhì)，其不吸收電磁波，故由加熱裝置112發(fā)出的電磁波能完全穿 過(guò)所述穿透片1114照射晶片，從而提高電磁波的利用率。在其它的實(shí)施例中，所述穿透片 1114可為陶瓷、樹脂類材質(zhì)或者不吸收電磁波的其它材質(zhì)。此外，本實(shí)用新型恒溫控制晶體 振蕩器中的穿透片的安裝位置并不局限于上述兩種設(shè)置方式，可設(shè)置在晶體振蕩器殼體的 底部或其它視恒溫控制晶體振蕩器的具體設(shè)計(jì)而定，并且，穿透片的個(gè)數(shù)與形狀亦可視恒 溫控制晶體振蕩器的具體設(shè)計(jì)而定。本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器1的晶體振蕩電路11、控溫電路12以及加熱電路13形成一個(gè)信息反饋環(huán)，即晶體振蕩電路11將其產(chǎn)生的B模式振動(dòng)頻率信號(hào)或者基頻信 號(hào)或者三次泛音頻率信號(hào)輸出至控溫電路12，以使得控溫電路12對(duì)加熱電路13進(jìn)行實(shí)時(shí) 地控制，從而使加熱電路13實(shí)時(shí)地控制晶體振蕩電路11中的加熱裝置112發(fā)出電磁波，進(jìn) 而對(duì)晶片加熱。因此，本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器1能夠保持恒溫狀態(tài)，從而保證恒溫 控制晶體振蕩器1輸出頻率的穩(wěn)定性，使得其工作狀態(tài)更加穩(wěn)定。此外，本實(shí)用新型恒溫控 制晶體振蕩器中的加熱裝置通過(guò)安裝于振蕩器殼體上的穿透片直接向晶片照射電磁波，從 而給晶片加熱。避免了現(xiàn)有技術(shù)中恒溫控制晶體振蕩器須通過(guò)恒溫槽給晶片傳遞熱量，既 提高了給晶片加熱的效率，使得恒溫控制晶體振蕩器快速地進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，輸出更 為穩(wěn)定的標(biāo)稱頻率信號(hào)，且電磁波直接給晶片加熱，降低了恒溫控制晶體振蕩器的功耗，從 而降低該恒溫控制晶體振蕩器的運(yùn)行費(fèi)用成本。 以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于以上揭 示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求一種恒溫控制晶體振蕩器，其特征在于包括晶體振蕩電路、控溫電路以及加熱電路，所述加熱電路電連接所述晶體振蕩電路與所述控溫電路，所述晶體振蕩電路包括晶體振蕩器和加熱裝置，所述晶體振蕩器包括振蕩器殼體、底座、引腳、晶片以及穿透片，所述晶片設(shè)置于所述振蕩器殼體與所述底座所形成的空腔內(nèi)，所述引腳與所述晶片相連接并從所述空腔穿出所述底座，所述振蕩器殼體開(kāi)設(shè)有與所述空腔連通的通孔，所述穿透片密封地安裝于所述通孔中，所述加熱裝置產(chǎn)生電磁波，并且所述電磁波穿過(guò)所述穿透片照射于所述晶片上。
2.如權(quán)利要求1所述的恒溫控制晶體振蕩器，其特征在于所述控溫電路的輸入端與 所述晶體振蕩電路連接，所述控溫電路的輸出端與所述加熱電路相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的恒溫控制晶體振蕩器，其特征在于所述控溫電路將所述晶體 振蕩電路輸出的B模式振動(dòng)頻率信號(hào)或者基頻信號(hào)或者三次泛音頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的 電壓，所述電壓輸出至所述加熱電路，所述加熱電路通過(guò)所述電壓控制所述加熱裝置的加 熱量。
4.如權(quán)利要求1所述的恒溫控制晶體振蕩器，其特征在于所述加熱裝置為紅外線發(fā) 射器或者微波發(fā)射器。
5.如權(quán)利要求1所述的恒溫控制晶體振蕩器，其特征在于所述通孔開(kāi)設(shè)于所述振蕩 器殼體的頂部或者側(cè)壁，所述穿透片密封地安裝于所述通孔中。
6.如權(quán)利要求1所述的恒溫控制晶體振蕩器，其特征在于所述穿透片為玻璃或者陶瓷。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種恒溫控制晶體振蕩器，其包括晶體振蕩電路、控溫電路以及加熱電路，加熱電路電連接晶體振蕩電路與控溫電路，晶體振蕩電路包括晶體振蕩器和加熱裝置，晶體振蕩器包括振蕩器殼體、底座、引腳、晶片以及穿透片件，晶片設(shè)置于振蕩器殼體與底座所形成的空腔內(nèi)，引腳與晶片相連接并從空腔穿出所述底座，振蕩器殼體開(kāi)設(shè)有與空腔連通的通孔，穿透片密封地安裝于通孔中，加熱裝置產(chǎn)生電磁波，并且電磁波穿過(guò)穿透片件照射于晶片上。本實(shí)用新型恒溫控制晶體振蕩器具有低功耗且快速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的特性。
文檔編號(hào)G05D23/19GK201584944SQ20092027279
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者劉朝勝 申請(qǐng)人:廣東大普通信技術(shù)有限公司