CN101610074B - 恒温晶体振荡器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种恒温晶体振荡器，包括振荡晶片、外恒温槽和容设于所述外恒温槽内的内恒温槽，所述振荡晶片设于所述内恒温槽内，所述外恒温槽设有外槽控温电路，所述内恒温槽设有内槽控温电路，其中，所述恒温晶体振荡器还包括自动跟随电路，所述自动跟随电路与所述外槽控温电路和所述内槽控温电路电连接，所述外恒温槽和内恒温槽的温度值分别与电压值相对应，所述自动跟随电路通过改变电压值来保持所述内恒温槽与所述外恒温槽的温度差为一恒定值。本发明的恒温晶体振荡器具有控温精度高、能够自动控温从而可实现大批量生产、生产速度快、生产效率高且生产安全性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种晶体振荡器，尤其涉及一种恒温晶体振荡器。
背景技术
石英晶体振荡器的应用已有几十年的历史，因其具有频率稳定度高这一特点，故在电子技术领域中一直占有重要的地位。尤其是信息技术产业的高速发展，更使这种晶体振荡器焕发出勃勃生机。石英晶体振荡器在远程通信、卫星通信、移动电话系统、全球定位系统、导航、遥控、航空航天、高速计算机、精密计测仪器及消费类民用电子产品中，作为标准频率源或脉冲信号源，提供频率基准，是目前其它类型的振荡器所不能替代的。石英晶体振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器、电压控制晶体振荡器、恒温晶体振荡器和数字化/μp补偿式晶体振荡器等几种类型。其中，恒温晶体振荡器是目前频率稳定度和精确度最高的晶体振荡器，它在老化率、温度稳定性、长期稳定度和短期稳定度等方面的性能都非常好，因此常作为精密时频信号源被广泛应用在各个领域中。
由于石英晶片的振荡特性随温度的变化而变化，从而会影响石英晶体振荡器的输出频率。恒温晶体振荡器是利用恒温槽使晶体振荡器或石英晶体振子的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。在现有技术中，为了进一步减小温度变化的影响，以提高恒温晶体振荡器的频率稳定度，恒温晶体振荡器具有内、外部两个恒温槽，所述内、外部恒温槽的温度分别由内部恒温控制电路和外部恒温控制电路控制，且所述内、外部恒温槽之间存在一个的温度差值。目前，为了实现所述内、外部恒温槽温度差为一恒定值，在生产过程中必须增加特殊岗位，即用人工调整的方式来实现，这样就需要很多高素质的调整人员，由于人工调整难免会存在控温误差，且人工调整速度较慢，不能实现大批量生产。此外，由于石英晶片的工作温度高，人工调节时容易发生意外，对人体造成伤害。因此现有的恒温晶体振荡器存在控温精度差、不能自动控温及大批量生产、生产速度慢、生产效率低等缺陷。
因此，有必要提供一种改进型的恒温晶体振荡器来克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控温精度高、能够自动控温从而可实现大批量生产、生产速度快、生产效率高且生产安全性高的恒温晶体振荡器。
为了实现上述目的，本发明提供一种恒温晶体振荡器，包括振荡晶片、外恒温槽和容设于所述外恒温槽内的内恒温槽，所述振荡晶片设于所述内恒温槽内，所述外恒温槽设有外槽控温电路，所述内恒温槽设有内槽控温电路，其中，所述恒温晶体振荡器还包括自动跟随电路，所述自动跟随电路与所述外槽控温电路和所述内槽控温电路电连接，用于保持所述内恒温槽与所述外恒温槽的温度差为一恒定值。
较佳地，所述外恒温槽和内恒温槽的温度值分别与电压值相对应，所述自动跟随电路通过改变电压值来保持所述内、外恒温槽的温度差为一恒定值。
较佳地，所述自动跟随电路为分压电路，所述分压电路的输入端与温度较高的恒温槽对应的控温电路相连，输出端与温度较低的恒温槽对应的控温电路相连，使温度较低的恒温槽内的温度跟随温度较高的恒温槽内的温度的变化而变化。可选地，所述自动跟随电路为增压电路，所述增压电路的输入端与温度较低的恒温槽对应的控温电路相连，输出端与温度较高的恒温槽对应的控温电路相连，使温度较高的恒温槽内的温度跟随温度较低的恒温槽内的温度的变化而变化。
较佳地，所述自动跟随电路由电阻或者低压差线性稳压器来实现。
较佳地，所述内恒温槽的温度比所述外恒温槽的温度高一个恒定值，可选地，所述内恒温槽比所述外恒温槽高出任何合适的温度。
较佳地，所述内部恒温槽内设有内部恒温板，所述振荡晶片设于所述内部恒温板上。
与现有技术相比，本发明提供的恒温晶体振荡器包括一个自动跟随电路，所述自动跟随电路电连接在所述外槽控温电路和所述内槽控温电路之间，由于所述外恒温槽和内恒温槽的温度值分别与电压值相对应，且所述自动跟随电路具有分压或者增压的功能，可以实现电压值的相应改变，因此通过所述自动跟随电路对电压值的控制可以自动控制所述内恒温槽与所述外恒温槽的温度差为一恒定值。因此，本发明的恒温晶体振荡器避免了人工调整存在控温误差，调整速度慢，不能实现大批量生产等缺陷，本发明的恒温晶体振荡器具有控温精度高、能够自动控温从而可实现大批量生产、生产速度快、生产效率高且生产安全性高等优点。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明恒温晶体振荡器的总结构框图。
图2为本发明恒温晶体振荡器内恒温槽的结构框图。
图3为本发明恒温晶体振荡器一个具体实施例的结构框图。
图4为图3所示恒温晶体振荡器的自动跟随电路由电阻来实现的结构框图。
图5为本发明恒温晶体振荡器另一个具体实施例的结构框图。
图6为图5所示恒温晶体振荡器的自动跟随电路由低压差线性稳压器来实现的结构框图。
具本实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种恒温晶体振荡器，所述恒温晶体振荡器具有控温精度高、能够自动控温从而可实现大批量生产、生产速度快、生产效率高且生产安全性高等优点。
参考图1及图2，所述恒温晶体振荡器1包括振荡晶片220、外恒温槽10和设于所述外恒温槽10内的内恒温槽20，所述振荡晶片220设于所述内恒温槽20内，所述外恒温槽10设有外槽控温电路110，所述内恒温槽20设有内槽控温电路210，其中，所述恒温晶体振荡器1还包括自动跟随电路30，所述自动跟随电路30与所述外槽控温电路110和所述内槽控温电路210电连接，用于保持所述内恒温槽20与所述外恒温槽10的温度差为一恒定值。
详细地，所述外恒温槽10和内恒温槽20的温度值分别与电压值相对应，即槽内的控温电路的电压值越大、相应槽内的温度就越高，所述自动跟随电路30用于使所述内、外槽控温电路210、110的电压值发生相对应的变化，从而保持所述内、外恒温槽20、10的温度差为一恒定值。所述自动跟随电路30可以为增压电路或分压电路。
参考图3，在本发明恒温晶体振荡器的一个具体实施例2中，在正常工作状态下，所述内恒温槽20的温度比所述外恒温槽10的温度高出一个恒定值，所述自动跟随电路30为分压电路310，所述分压电路310的输入端(如图中箭头所示)与所述内恒温槽20对应的内槽控温电路210相连，输出端(如图中箭头所示)与所述外恒温槽10对应的外槽控温电路110相连。当所述内恒温槽20的温度升高从而使得所述内恒温槽20相比所述外恒温槽10的温度差大于所述恒定值时，相应的，其所对应的电压值升高，通过所述分压电路310对升高的电压进行分压调整，改变所述外槽控温电路110的参数，使得所述外槽控温电路110的电压值随之升高，从而使得所述外恒温槽10的温度升高，因此保持了所述内、外恒温槽20、10的温度差为一恒定值。同理，当所述内恒温槽20的温度降低从而使得所述内恒温槽20相比所述外恒温槽10的温度差小于所述恒定值时，相应的，其所对应的电压值降低，通过所述分压电路310对降低的电压进行分压调整，改变所述外槽控温电路110的参数，使得所述外槽控温电路110的电压值随之降低，从而使得所述外恒温槽10的温度降低，因此保持了所述内、外恒温槽20、10的温度差为一恒定值。具体地，所述恒定值为任何合适的温度值。参考图4，在本发明的优选实施例中，所述分压电路310由电阻311来实现，可选地，所述分压电路310也可由低压差线性稳压器来实现。
参考图1，所述内部恒温槽20内设有内部恒温板230，所述内部恒温板230用于承载所述振荡晶片220。
参考图5，在本发明恒温晶体振荡器的另一个具体实施例3中，同样在正常工作状态下，所述内恒温槽20的温度比所述外恒温槽10的温度高出一个恒定值，所述自动跟随电路30为增压电路320，所述增压电路320的输入端(如图中箭头所示)与所述外恒温槽10对应的外槽控温电路110相连，输出端(如图中箭头所示)与所述内恒温槽20对应的内槽控温电路210相连。当所述外恒温槽10的温度升高从而使得所述内恒温槽20相比所述外恒温槽10的温度差小于所述恒定值时，相应的，其所对应的电压值升高，通过所述增压电路320对升高的电压进行增压调整，改变所述内槽控温电路210的参数，使得所述内槽控温电路210的电压值随之升高，从而使得所述内恒温槽20的温度升高，因此保持了所述内、外恒温槽20、10的温度差为一恒定值。同理，当所述外恒温槽10的温度降低从而使得所述内恒温槽20相比所述外恒温槽10的温度差大于所述恒定值时，相应的，其所对应的电压值降低，通过所述增压电路320对升高的电压进行增压调整，改变所述内槽控温电路210的参数，使得所述内槽控温电路210的电压值随之降低，从而使得所述内恒温槽20的温度降低，因此保持了所述内、外恒温槽20、10的温度差为一恒定值。具体地，所述恒定值为任何合适的温度值。参考图6，在本发明的优选实施例中，所述增压电路320由低压差线性稳压器321来实现，可选地，所述增压电路320也可由电阻来实现。
由上可看出，本发明的恒温晶体振荡器1增加了一个自动跟随电路30，所述自动跟随电路30电连接在所述内槽控温电路210和所述外槽控温电路110之间，由于所述外恒温槽10和内恒温槽20的温度值分别与电压值相对应，且所述自动跟随电路30具有分压或者增压的功能，可以实现所述内、外槽控温电路210、110电压值的相应改变，因此通过所述自动跟随电路30对电压值的控制可以自动控制所述内恒温槽20与所述外恒温槽10的温度差为一恒定值。因此，本发明的恒温晶体振荡器1避免了人工调整存在控温误差，调整速度慢，不能实现大批量生产等缺陷，具有控温精度高、能够自动控温从而可实现大批量生产、生产速度快、生产效率高且生产安全性高等优点。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
Claims (6)
1.一种恒温晶体振荡器，包括振荡晶片、外恒温槽和容设于所述外恒温槽内的内恒温槽，所述振荡晶片设于所述内恒温槽内，所述外恒温槽设有外槽控温电路，所述内恒温槽设有内槽控温电路，其特征在于，所述恒温晶体振荡器还包括自动跟随电路，所述自动跟随电路与所述外槽控温电路和所述内槽控温电路电连接，所述外恒温槽和内恒温槽的温度值分别与电压值相对应，所述自动跟随电路通过改变电压值来保持所述内恒温槽与所述外恒温槽的温度差为一恒定值。
2.如权利要求1所述的恒温晶体振荡器，其特征在于：所述自动跟随电路为分压电路，所述分压电路的输入端与温度较高的恒温槽对应的控温电路相连，输出端与温度较低的恒温槽对应的控温电路相连，使温度较低的恒温槽内的温度跟随温度较高的恒温槽内的温度的变化而变化。
3.如权利要求1所述的恒温晶体振荡器，其特征在于：所述自动跟随电路为增压电路，所述增压电路的输入端与温度较低的恒温槽对应的控温电路相连，输出端与温度较高的恒温槽对应的控温电路相连，使温度较高的恒温槽内的温度跟随温度较低的恒温槽内的温度的变化而变化。
4.如权利要求1-3所述的恒温晶体振荡器，其特征在于：所述自动跟随电路由电阻或者低压差线性稳压器来实现。
5.如权利要求4所述的恒温晶体振荡器，其特征在于：所述内恒温槽的温度比所述外恒温槽的温度高一个恒定值。
6.如权利要求4所述的恒温晶体振荡器，其特征在于：所述内部恒温槽内设有内部恒温板，所述振荡晶片设于所述内部恒温板上。
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