CN202841053U - 一种智能补偿的晶体振荡器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于晶体振荡领域，是一种智能补偿的晶体振荡器，其目的是为了提供一种精确、稳定的晶体振荡器。本实用新型的技术方案是：一种智能补偿的晶体振荡器，包括振荡器和补偿电路，补偿电路包括温度控制电路和基于单片机的智能补偿电路；温度控制电路与振荡器热耦合连接；智能补偿电路与温度控制电路连接。本实用新型提供的一种智能补偿的晶体振荡器，通过温度控制电路为振荡器提供恒温环境；同时智能补偿电路通过对频率偏移数据的分析调整压控电路，对振荡器频率进行智能补偿，提高频率温度稳定度以及长期稳定度；且可以进行多次拟合，大大提高振荡器频率的准确度和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶体振荡领域，特别是一种智能补偿的晶体振荡器。
背景技术
在晶振设计中，为了得到较高的频率温度特性，我们通常采用对晶体及其振荡电路进行控温的方式或者是采用对晶体频差通过压控调谐端进行补偿的方式，即通常所说的精密控温技术和温度补偿技术，来提高晶振的频率稳定性。
但单纯依靠恒温技术或温补技术使晶振的稳定度指标在宽温度范围达到较精确的效果非常困难，丞待出现一种结合了温控和温补技术的优势的晶体振荡器。
实用新型内容
本实用新型提供的一种智能补偿的晶体振荡器，提供了一种结合温度控制和温度补偿的晶体振荡器，提高温度频率控制的精确度和稳定度。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种智能补偿的晶体振荡器，包括振荡器和补偿电路，补偿电路包括温度控制电路和基于单片机的智能补偿电路；温度控制电路与振荡器热耦合连接；智能补偿电路与振荡器连接。
所述振荡器包括晶体谐振器、振荡电路、频率调整电路、输出缓冲电路；晶体谐振器和振荡电路构成晶体振荡电路；频率调整电路连接振荡电路；输出缓冲电路连接频率调整电路。
所述温度控制电路包括用于检测振荡器温度的温度传感器和为振荡器提供恒温环境的加热电路。
所述智能补偿电路包括微处理器、信号转换模块、存储模块；信号转换模块连接微处理器和振荡器；存储模块与微处理器连接。
所述信号转换模块包括数模转换器和模数转换器。
进一步的，智能补偿电路还包括压控电路，压控电路连接数模转换模块和振荡器。
进一步的，所述模数转换器与温度传感器连接。
所述存储模块包括数据存储器和可擦写程序存储器。
进一步的，可擦写程序存储器包括高低温频率偏移曲线特性参数存储模块及长期频率偏移的曲线特性参数存储模块。
本实用新型提供的一种智能补偿的晶体振荡器，通过温度控制电路为振荡器提供恒温环境；同时智能补偿电路通过对频率偏移数据的分析调整压控电路，对振荡器频率进行智能补偿，提高频率温度稳定度以及长期稳定度；且可以进行多次拟合，大大提高振荡器频率的准确度和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本实用新型结构框图。
其中：10—振荡器、11—晶体谐振器、12—振荡电路、13—频率调整电路、14—输出缓冲电路、20—智能补偿电路、21—微处理器、22—数模转换器、23—模数转换器、24—数据存储器、25—可擦写程序存储器、26—压控电路、30—温度控制电路、31—温度传感器、32—加热电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供的一种智能补偿的晶体振荡器，包括振荡器10和补偿电路，振荡器10补偿电路包括温度控制电路30和基于单片机的智能补偿电路20；温度控制电路30与振荡器10热耦合连接；智能补偿电路20与振荡器10连接。所述振荡器包括晶体谐振器11、振荡电路12、频率调整电路13、输出缓冲电路14；晶体谐振器11和振荡电路12构成晶体振荡电路；频率调整电路13连接振荡电路12；输出缓冲电路14连接频率调整电路13。所述温度控制电路30包括用于检测振荡器10温度的温度传感器31和为振荡器10提供恒温环境的加热电路32。所述智能补偿电路20包括微处理器21、信号转换模块、存储模块；信号转换模块连接微处理器21和振荡器10；存储模块与微处理器21连接。所述信号转换模块包括数模转换器22和模数转换器23。进一步的，智能补偿电路20还包括压控电路26，压控电路26连接数模转换模块22和振荡器10。进一步的，所述模数转换器23与温度传感器31连接。所述存储模块包括数据存储器24和可擦写程序存储器25。进一步的，可擦写程序存储器25包括高低温频率偏移曲线特性参数存储模块及长期频率偏移的曲线特性参数存储模块。
一种智能补偿的晶体振荡器中，晶体谐振器11与振荡电路12构成晶体振荡电路，产生高稳定度的振荡频率信号，频率调整电路13对振荡频率进行调整，输出缓冲电路14用于隔离负载对振荡电路的影响。
温度控制电路30由温度传感器31和加热电路32组成，对晶体谐振器11及振荡电路12进行加热控温，温度传感器31、加热电路32与晶体谐振器11通过热耦合连接。
基于单片机的智能补偿电路20通过频率调整电路对晶体振荡电路频率进行调整，用以对频率温度稳定度以及长期稳定度进行补偿修正。智能补偿电路20，包括微处理器21、压控电路26、数模转换器22、模数转换器23、数据存储器24、可擦写程序存储器25，可擦写程序存储器25中包括高低温频率偏移曲线特性参数存储模块及长期频率偏移的曲线特性参数存储模块。模数转换器23与温度传感器31连接，转换后的数字信号通过微处理器21分析后存入可擦写程序存储器25；微处理器21通过可擦写程序存储模块25对频率补偿进行智能控制。压控电路26通过电压二极管改变振荡器10的电压，从而改变振荡器10的频率。
在工作时，温度传感器31检测晶体振荡器10的温度，模数转换器23将模拟温度信号转化为数字信号并传送给微处理器21，微处理器21计算当前的频率温度补偿电压，并控制数模转换器22通过压控电路26产生补偿电压，补偿电压控制振荡器10的频率用于抵消谐振频率在高低温下的频率偏移。同时，微处理器21检测当前振荡器10的累计工作时间，计算出振荡器10长期频率偏移补偿电压值，并控制数模转换器22产生补偿电压，补偿电压控制振荡器10的频率用以抵消振荡器10的长期频率偏移。
微处理器21对振荡器10的频率偏移数据进行精确拟合，可以实现3次、4次、5次、6次、7次曲线的拟合，找出最佳的曲线次数，并将最佳的温度特性参数存储于数据存储器24中，解决传统补偿电路补偿曲线次数不易更改的问题，使曲线拟合灵活多变。
本实用新型提供的一种智能补偿的晶体振荡器，通过温度控制电路30为振荡器10提供恒温环境；同时智能补偿电路20通过对频率偏移数据的分析调整压控电路26，对振荡器10频率进行智能补偿，提高频率温度稳定度以及长期稳定度；且可以进行多次拟合，大大提高振荡器10频率的准确度和稳定性。
当然，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员应该可以根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种智能补偿的晶体振荡器，包括振荡器和补偿电路，其特征在于：补偿电路包括温度控制电路和基于单片机的智能补偿电路；温度控制电路与振荡器热耦合连接；智能补偿电路与振荡器连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能补偿的晶体振荡器，其特征在于：所述振荡器包括晶体谐振器、振荡电路、频率调整电路、输出缓冲电路；晶体谐振器和振荡电路构成晶体振荡电路；频率调整电路连接振荡电路；输出缓冲电路连接频率调整电路。
3.根据权利要求1所述的一种智能补偿的晶体振荡器，其特征在于：温度控制电路包括用于检测振荡器温度的温度传感器和为振荡器提供恒温环境的加热电路。
4.根据权利要求1所述的一种智能补偿的晶体振荡器，其特征在于：所述智能补偿电路包括微处理器、信号转换模块、存储模块；信号转换模块连接微处理器和振荡器；存储模块与微处理器连接。
5.根据权利要求3所述的一种智能补偿的晶体振荡器，其特征在于：所述信号转换模块包括数模转换器和模数转换器。
6.根据权利要求1或4所述的一种智能补偿的晶体振荡器，其特征在于：智能补偿电路还包括压控电路，压控电路连接数模转换模块和振荡器。
7.根据权利要求4所述的一种智能补偿的晶体振荡器，其特征在于：所述模数转换器与温度传感器连接。
8.根据权利要求3所述的一种智能补偿的晶体振荡器，其特征在于：存储模块包括数据存储器和可擦写程序存储器。
9.根据权利要求8所述的一种智能补偿的晶体振荡器，其特征在于：可擦写程序存储器包括高低温频率偏移曲线特性参数存储模块及长期频率偏移的曲线特性参数存储模块。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103346750A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-09 | 成都天奥电子股份有限公司 | 基于恒温控制的高耐振晶体振荡器 |
| CN106026915A (zh) * | 2015-03-27 | 2016-10-12 | 精工爱普生株式会社 | 振荡器、电子设备以及移动体 |
| CN106374915A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-01 | 河北远东通信系统工程有限公司 | 恒温晶体振荡器在整个压控电压范围内的温度补偿方法 |
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2012
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