專利名稱：壓控恒溫晶體振蕩電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種晶體振蕩器，具體涉及一種壓控恒溫晶體振蕩電路。
背景技術：
恒溫晶體振蕩器(Oven Controlled Crystal Oscillator)是目前精確度和穩(wěn)定 度最高的晶體振蕩器，具有老化率低、溫度穩(wěn)定性好、相位噪聲低等特點，因而被廣泛應用 于全球定位系統(tǒng)、通信、計量、遙測、遙控等對頻率穩(wěn)定度要求較高的場合。目前市場上的恒 溫晶體振蕩器以12V、5V供電的居多，不適用于新型電信器材工作電壓低、功耗小的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種壓控恒溫晶體振蕩電路，小體積、低功耗、高穩(wěn)定度且低噪聲。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案
一種壓控恒溫晶體振蕩電路，其中，所述壓控恒溫晶體振蕩電路包括電源電路、穩(wěn)壓電 路、溫控電路、主振電路、放大電路和輸出電路；所述電源電路分別連接穩(wěn)壓電路和輸出電 路，所述穩(wěn)壓電路分別連接溫控電路、主振電路和放大電路，主振電路連接放大電路，放大 電路連接輸出電路。進一步，所述溫控電路包括測溫電橋電路、第一放大電路、第二放大電路和功率放 大輸出電路；測溫電橋電路、第一放大電路、第二放大電路和功率放大輸出電路依次連接。本發(fā)明的有益效果為
1、本發(fā)明的溫控電路采用雙運放集成電路LMC6482，其中1只用于溫差信號的比較放 大；另一只用作功率管的推動級；一只雙運放起到兩只單運放的作用，有利于體積減小，降 低功耗?？販鼐瓤蛇_士0.01°C，部分器件采用小體積的封裝形式，具有控溫精度高、集成 度高、體積小等優(yōu)點，溫度指標優(yōu)于10ppb/-30°C +70°C。2、由于采用了低噪聲器件，相位噪聲較低，相位噪聲-145dBc/HZ@lkHZ，
體積小，指標高，頻率為IOMHz的常用頻點，可采用電阻焊封接，適宜于批量生產。 晶體振蕩器體積小，僅20 X 20 X IOmm (常用的晶體振蕩器體積多為36 X 27 X 15mm或 25X25X 12讓)，工作電壓低，僅3. 3V，比常用的12V、5V電壓低。3、主振電路采用電容三點式皮爾斯電路，主振管是2SC4M6型高頻低噪聲三極 管，該三極管飽和壓降很低，不到0. 5V，可以穩(wěn)定工作在2. 8V且噪聲系數(shù)NP ^ 2dB。4、不采用單獨的幅度放大電路和輸出電路，而是用一種NC7SZU04型反向器作放 大和整形，當需要方波輸出時，直接以NC7SZU04輸出；當要求正弦波輸出時，則在NC7SZU04 的輸出端連接T型濾波電路。5、采用4只ZXT3M322型小型功率管作為發(fā)熱元件對晶體加熱，加熱均勻，在晶體 中不存在溫度梯度；ZXT3M322是MLP322封裝，體積為2X2mm。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書或者附圖 中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。


圖1為本發(fā)明的原理框圖； 圖2為本發(fā)明的主振電路原理圖； 圖3為本發(fā)明的放大電路原理圖； 圖4為本發(fā)明的輸出電路原理圖； 圖5為本發(fā)明溫控電路原理框圖； 圖6為本發(fā)明的溫控電路原理圖； 圖7為本發(fā)明的穩(wěn)壓電路原理圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述
如圖1所示，本發(fā)明包括電源電路、穩(wěn)壓電路、溫控電路、主振電路、放大電路和輸出電 路；電源電路分別連接穩(wěn)壓電路和輸出電路，穩(wěn)壓電路分別連接溫控電路、主振電路和放大 電路，主振電路連接放大電路，放大電路連接輸出電路。如圖2所示，主振電路采用典型的電容三點式振蕩電路，有利于恒溫晶體振蕩器 的高頻雜波抑制，可適用于AT切型和SC切型的晶體，主振回路供電電壓僅需2. 8V。在主振電路產生高穩(wěn)定度信號，產生的信號由電阻Rll和電容C8的接點處輸出給 電容C13即RF IN端，電阻R8、R9和電容C10、C11形成濾波和退耦電路。電阻RlO和Rll 為改善波形和防過激勵元件，當晶體XTL的頻差為正時，通過Ll調整頻率，當晶體XTL的頻 差為負時，在電感器Ll的位置更換為電容以調整頻率。變容二極管CRl可用于壓控電壓端 調控頻率用。在印制電路板上晶體XTL處于比較中心的位置，以保證晶體XTL的溫度恒定， 且不存在溫度梯度。如圖3所示，放大電路采用門電路進行放大信號，可以在一定程度上提高驅動負 載的能力，而且可以直接作為方波信號輸出。主振電路的高穩(wěn)信號由RF IN端輸入，電容 C13能隔斷主振電路的直流電位。電阻R14和R15對電容Cl的2端進行嵌位，信號輸入到 ICl芯片的2端，在ICl芯片的4端輸出方波信號。ICl芯片是多功能、高頻、低功耗的CMOS 專用芯片，型號是)(C2163，S0T23-6封裝。外圍電路簡單；一個芯片即達到需要的信號幅度。 當需要方波時，ICl芯片4端的輸出即可滿足幅度要求。如圖4所示，輸出電路采用T型濾波電路，可改善輸出波形的平滑度，作正弦波輸 出。電容C14和C17是電容量較大的隔直流電容器，對交流視同短路；電感器L4、L5的量 值，可使頻率較低的基頻通過，而高次諧波被阻斷；電容C15、C16則對頻率較低的基頻衰減 小，而對高次諧波衰減大。在IN端輸入方波時，在OUT端則是輸出正弦波。如圖5、圖6所示，溫控電路包括測溫電橋電路、第一放大電路、第二放大電路和功 率放大輸出電路；測溫電橋電路、第一放大電路、第二放大電路和功率放大輸出電路依次連 接。電阻R18 R21 (含電容C18和熱敏電阻RTl)構成測溫電橋電路，用B值(熱敏電阻的
4材料常數(shù))較高的熱敏電阻RTl作為其中的一個橋臂以增加其控溫的靈敏度，熱敏電阻RTl 的位置盡量靠近晶體，用熱敏電阻RTl阻值的變化來反映晶體溫度的波動，測溫電橋電路 用穩(wěn)壓后的2. 8V電源供電，以保證其工作的穩(wěn)定性。剛加電源時，由于晶體振蕩器處于冷 態(tài)，熱敏電阻RTl阻值很大(約IOOkQ )，測溫電橋嚴重失卻平衡，所以在第一放大電路的集 成運放UlA的3端輸入高電位，因此集成運放UlA的1端也輸出高電位，經第二放大電路的 集成運放UlB的推動，功率放大輸出電路的四個功率管Q4 Q7就輸出很大的加熱電流(約 400mA)。隨著加熱的繼續(xù)，熱敏電阻RTl值逐步降低，電橋逐步趨向平衡，也就是UlA的2、 3兩端壓差逐步減小，輸出電位逐步降低，加熱電流也逐步減小，逐步達到溫度平衡。通過電 阻R18或R19的設定，穩(wěn)定到一個固定溫度(晶體拐點溫度)，以穩(wěn)定輸出頻率。電阻R27和 R28以設定最大起始電流；電阻R33 R39是均衡限流電阻，以保證功率管Q4 Q7之間的 電流均衡。如圖7所示，3. 3V是輸入端，直接由電源供給，2. 8V是輸出電壓，U2是穩(wěn)壓電源芯 片ZXCI^80，SC70-5封裝，輸出電壓2. 8V，額定功率可到300mW，輸出電流可達107mA，足以 滿足電路要求。穩(wěn)壓電源的輸出提供給主振電路、放大電路、輸出電路和溫控電路的電橋電 源。電容C19起退藕濾波作用；電容C20 C22可以濾除由電源帶入的紋波和其它雜波，凈 化輸入到U2的直流電壓，使晶體振蕩器電源穩(wěn)定無雜波；電容C19是輸出濾波電容。電源電路采用了低壓差三端穩(wěn)壓器ZXCL280和鉭電解電容濾波，保證了電源的純 凈度。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，本領域普通 技術人員對本發(fā)明的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術方案 的精神和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種壓控恒溫晶體振蕩電路，其特征在于所述壓控恒溫晶體振蕩電路包括電源電 路、穩(wěn)壓電路、溫控電路、主振電路、放大電路和輸出電路；所述電源電路分別連接穩(wěn)壓電路 和輸出電路，所述穩(wěn)壓電路分別連接溫控電路、主振電路和放大電路，主振電路連接放大電 路，放大電路連接輸出電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓控恒溫晶體振蕩電路，其特征在于所述溫控電路包括測 溫電橋電路、第一放大電路、第二放大電路和功率放大輸出電路；測溫電橋電路、第一放大 電路、第二放大電路和功率放大輸出電路依次連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓控恒溫晶體振蕩電路，其中，所述壓控恒溫晶體振蕩電路包括電源電路、穩(wěn)壓電路、溫控電路、主振電路、放大電路和輸出電路；所述電源電路分別連接穩(wěn)壓電路和輸出電路，所述穩(wěn)壓電路分別連接溫控電路、主振電路和放大電路，主振電路連接放大電路，放大電路連接輸出電路。本發(fā)明具有小體積、低功耗、高穩(wěn)定度、低噪聲、控溫精度高和集成度高等特點。
文檔編號H03B5/04GK102064763SQ20101057896
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者劉靈芝, 韓建設 申請人:鄭州原創(chuàng)電子科技有限公司