RU2375814C1 - Temperature-compensated quartz crystal oscillator - Google Patents
Temperature-compensated quartz crystal oscillator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2375814C1 RU2375814C1 RU2008146097/09A RU2008146097A RU2375814C1 RU 2375814 C1 RU2375814 C1 RU 2375814C1 RU 2008146097/09 A RU2008146097/09 A RU 2008146097/09A RU 2008146097 A RU2008146097 A RU 2008146097A RU 2375814 C1 RU2375814 C1 RU 2375814C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quartz
- temperature
- crystal oscillator
- temperature sensor
- piezoelectric element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, преимущественно к области пьезоэлектрических устройств стабилизации и селекции частоты.The invention relates to radio engineering, mainly to the field of piezoelectric stabilization devices and frequency selection.
Уровень техникиState of the art
Известны термокомпенсированные кварцевые генераторы. В них изменения частоты, вызываемые изменениями температуры кварцевого резонатора, компенсируются цепью, содержащей один или несколько датчиков температуры, исполнительный элемент, непосредственно управляющий частотой генератора, и преобразующее устройство, связывающее датчик (датчики) температуры с исполнительным элементом. Преобразующее устройство обрабатывает выходной сигнал (выходные сигналы) датчика (датчиков) температуры таким образом, чтобы изменения частоты генератора в результате управления были противоположны по знаку и близки по величине изменениям частоты под влиянием изменения температуры резонатора (см., например, Г.Б.Альтшуллер. Управление частотой кварцевых генераторов, 1969, изд-во «Связь», с.222-228, а также М.Е.Frerking. Crystal oscillator design and temperature compensation, 1978, edited by Litton Educational Publishing Inc.)Known thermally compensated crystal oscillators. In them, frequency changes caused by changes in the temperature of the quartz resonator are compensated by a circuit containing one or more temperature sensors, an actuator directly controlling the frequency of the generator, and a conversion device that connects the temperature sensor (s) to the actuator. The conversion device processes the output signal (s) of the temperature sensor (s) in such a way that the changes in the frequency of the generator as a result of control are opposite in sign and close in magnitude to the changes in frequency under the influence of changes in the temperature of the resonator (see, for example, G. B. Altshuller Frequency Control of Crystal Oscillators, 1969, Svyaz Publishing House, pp. 222-228, as well as M.E. Frerking. Crystal oscillator design and temperature compensation, 1978, edited by Litton Educational Publishing Inc.)
Также известны термокомпенсированные кварцевые генераторы с преобразующими устройствами, выполненные на основе аналоговой и цифровой схемотехники, называемые соответственно генераторами с аналоговой или с цифровой компенсацией. Если преобразующее устройство сочетает аналоговую и цифровую обработку сигналов датчиков температуры, имеет место генератор с комбинированной термокомпенсацией.Thermocompensated quartz oscillators with converting devices made on the basis of analog and digital circuitry are also known, respectively called alternator with analog or digital compensation. If the conversion device combines analog and digital signal processing of temperature sensors, there is a generator with combined temperature compensation.
Наиболее близок к изобретению раскрытый в патентном документе US 6603364 кварцевый генератор, содержащий кварцевый резонатор, пьезоэлемент которого, расположенный внутри корпуса резонатора, соединен с электрическими выводами, выходящими из корпуса резонатора наружу, датчик температуры, аналоговую и цифровую цепи термокомпенсации. Цифровая компенсация используется для «докомпенсирования» температурной нестабильности частоты после аналоговой компенсации.Closest to the invention disclosed in patent document US 6603364, a quartz oscillator containing a quartz resonator, a piezoelectric element of which is located inside the resonator housing, is connected to the electrical leads exiting the resonator housing to the outside, a temperature sensor, analog and digital thermal compensation circuits. Digital compensation is used to “compensate” for temperature instability of the frequency after analog compensation.
Недостатком известных термокомпенсированных кварцевых генераторов является недостаточная стабильность частоты в условиях изменения температуры окружающей среды, называемая динамической нестабильностью частоты. Ее причиной является неидентичность температур пьезоэлемента кварцевого резонатора и датчиков температуры при температурной динамике. Чем выше требования к стабильности частоты генератора, тем существеннее влияние динамической нестабильности. Например, на основе цифровой или комбинированной термокомпенсации в условиях температурной квазистатики достижима нестабильность частоты ±10-8 для интервала температур от минус 40°С до +70°С. Однако уже при скорости изменения температуры 1°С в минуту типичная величина динамической нестабильности достигает нескольких 10-7.A disadvantage of the known thermally compensated crystal oscillators is the lack of frequency stability in conditions of changing ambient temperature, called dynamic frequency instability. Its cause is the non-identical temperature of the piezoelectric element of the quartz resonator and temperature sensors during temperature dynamics. The higher the requirements for generator frequency stability, the more significant is the effect of dynamic instability. For example, on the basis of digital or combined thermal compensation under conditions of temperature quasistatics, a frequency instability of ± 10 -8 is achievable for the temperature range from minus 40 ° С to + 70 ° С. However, even at a rate of temperature change of 1 ° C per minute, the typical value of dynamic instability reaches several 10 -7 .
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является создание кварцевого генератора с термокомпенсацией с высокой динамической стабильностью частоты, лишенного указанного недостатка. Техническим результатом, достигаемым в изобретении, является повышение эффективности термокомпенсации.The present invention is to provide a quartz oscillator with thermal compensation with high dynamic frequency stability, devoid of this drawback. The technical result achieved in the invention is to increase the efficiency of thermal compensation.
Указанная задача изобретения решена в кварцевом генераторе, содержащем, по меньшей мере, один кварцевый резонатор, имеющий корпус, кварцевый пьезоэлемент, расположенный в корпусе, и электрические выводы, соединенные с кварцевым пьезоэлементом, а также, по меньшей мере, один датчик температуры и, по меньшей мере, одну цепь термокомпенсации, выполненную с возможностью управления частотой кварцевого генератора в зависимости от показаний датчика температуры. Согласно изобретению, по меньшей мере один датчик температуры и, по меньшей мере, один электрический вывод кварцевого резонатора, соединенный с кварцевым пьезоэлементом, имеют тепловой контакт.The specified objective of the invention is solved in a quartz oscillator containing at least one quartz resonator having a housing, a quartz piezoelectric element located in the housing, and electrical leads connected to the quartz piezoelectric element, as well as at least one temperature sensor and, according to at least one temperature compensation circuit configured to control the frequency of the crystal oscillator depending on the readings of the temperature sensor. According to the invention, at least one temperature sensor and at least one electrical output of the quartz resonator connected to the quartz piezoelectric element have a thermal contact.
Как выяснили авторы настоящего изобретения, основной причиной недостаточно эффективной термокомпенсации известных кварцевых генераторов является то, что датчики температуры, размещенные вблизи цепей термокомпенсации, дают сигнал температуры, которая при изменении температурных условий окружающей среды заметно отличается от температуры кварцевого пьезоэлемента. Следовательно, уменьшение или устранение этой разности температур, достигаемое благодаря тепловому контакту датчика температуры и электрического вывода кварцевого резонатора, позволит повысить эффективность термокомпенсации.As the authors of the present invention have found out, the main reason for the insufficiently effective thermal compensation of known crystal oscillators is that temperature sensors located near the thermal compensation circuits give a temperature signal, which, when the environmental temperature changes, differs markedly from the temperature of the quartz piezoelectric element. Therefore, the reduction or elimination of this temperature difference, achieved due to the thermal contact of the temperature sensor and the electrical output of the quartz resonator, will increase the efficiency of thermal compensation.
Тепловой контакт датчика температуры и электрического вывода кварцевого резонатора может быть осуществлен с помощью их непосредственного соединения. Такой непосредственный контакт в одном из вариантов осуществляется размещением датчика температуры прямо на указанном электрическом выводе. Закрепление датчика температуры на электрическом выводе может осуществляться с помощью теплопроводного клея, припаивания в том случае, если датчик имеет металлизированную поверхность, путем посадки датчика на вывод с натягом, если датчик выполнен в тороидальном или цилиндрическом виде, или любым другим подходящим способом.The thermal contact of the temperature sensor and the electrical output of the quartz resonator can be made by means of their direct connection. Such direct contact in one of the options is carried out by placing the temperature sensor directly on the specified electrical output. The temperature sensor can be fixed to the electrical outlet using heat-conducting glue, soldering in case the sensor has a metallized surface, by fitting the sensor to the interference fit, if the sensor is made in a toroidal or cylindrical form, or in any other suitable way.
В другом варианте исполнения, тепловой контакт датчика температуры и электрического вывода кварцевого резонатора может быть осуществлен с помощью теплопроводного соединительного элемента. Теплопроводным соединительным элементом может быть металлическая пластина, которая закреплена с одного конца на электрическом выводе, а на другом конце которой может быть прикреплен датчик температуры. При этом крепление металлической пластины к электрическому выводу и датчика температуры к металлической пластине должно быть выполнено теплопроводным, например, путем применения пайки или теплопроводного клея. Преимуществом такого варианта осуществления теплового контакта датчика температуры и электрического вывода кварцевого резонатора является большее удобство и технологичность монтажа.In another embodiment, the thermal contact of the temperature sensor and the electrical output of the quartz resonator can be carried out using a heat-conducting connecting element. The heat-conducting connecting element may be a metal plate, which is fixed at one end to an electrical terminal, and at the other end of which a temperature sensor can be attached. In this case, the fastening of the metal plate to the electrical terminal and the temperature sensor to the metal plate must be made heat-conducting, for example, by using soldering or heat-conducting glue. The advantage of this embodiment of the thermal contact of the temperature sensor and the electrical output of the quartz resonator is the greater convenience and adaptability of the installation.
Кварцевый генератор в одном из вариантов исполнения монтируется на монтажной плате, выполненной из диэлектрического материала и имеющей на поверхности контактные площадки и токопроводящие дорожки. Кварцевый резонатор также монтируется на монтажной плате путем припаивания его электрических выводов к соответствующим контактным площадкам, чем обеспечивается электрический и тепловой контакт, а также механическое закрепление. При этом тепловой контакт, по меньшей мере, одного датчика температуры и, по меньшей мере, одного электрического вывода кварцевого резонатора может быть осуществлен путем размещения, по меньшей мере, на одной контактной площадке, к которой припаян электрический вывод кварцевого резонатора, по меньшей мере, одного датчика температуры, имеющего тепловой контакт с указанной контактной площадкой.In one embodiment, a crystal oscillator is mounted on a circuit board made of dielectric material and having contact pads and conductive tracks on the surface. A quartz resonator is also mounted on a circuit board by soldering its electrical leads to the corresponding contact pads, which ensures electrical and thermal contact, as well as mechanical fastening. In this case, the thermal contact of at least one temperature sensor and at least one electrical output of the quartz resonator can be made by placing at least one contact pad to which the electrical output of the quartz resonator is soldered to at least one temperature sensor having thermal contact with the specified contact pad.
Для снижения влияния всей монтажной платы на температуру контактных площадок с размещенными на них датчиками температуры, часть монтажной платы, содержащая, по меньшей мере, одну контактную площадку с припаянным электрическим выводом кварцевого резонатора и размещенным на ней, по меньшей мере, одним датчиком температуры, имеющим тепловой контакт с указанной контактной площадкой, отделяется от остальной части платы, по меньшей мере, одной прорезью. Для механического удержания отделяемой прорезью части монтажной платы должны быть предусмотрены соединительные перемычки.To reduce the effect of the entire circuit board on the temperature of the contact pads with temperature sensors located on them, a part of the circuit board containing at least one contact pad with a soldered electrical output of the quartz resonator and at least one temperature sensor placed on it has thermal contact with the specified contact pad is separated from the rest of the board by at least one slot. To mechanically hold the part of the circuit board that can be separated by a slot, connecting jumpers must be provided.
В предпочтительном варианте осуществления кварцевый генератор содержит два датчика температуры, соединенные по мостовой схеме, что позволяет улучшить чувствительность измерения температуры электрического вывода кварцевого резонатора. При этом в одном из вариантов указанные датчики температуры имеют тепловой контакт с одним электрическим выводом кварцевого резонатора. Датчик температуры может быть выполнен в виде терморезистора.In a preferred embodiment, the crystal oscillator contains two temperature sensors connected by a bridge circuit, which improves the sensitivity of the temperature measurement of the electrical output of the crystal resonator. Moreover, in one embodiment, these temperature sensors have thermal contact with one electrical output of the quartz resonator. The temperature sensor can be made in the form of a thermistor.
Для управления частотой кварцевого генератора обычно используется элемент в виде варикапа. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления кварцевого генератора согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, одна цепь термокомпенсации содержит аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер и цифроаналоговый преобразователь.To control the frequency of the crystal oscillator, an element in the form of a varicap is usually used. In addition, in a preferred embodiment of the crystal oscillator according to the present invention, the at least one thermal compensation circuit comprises an analog-to-digital converter, a microcontroller, and a digital-to-analog converter.
Краткий перечень чертежейBrief List of Drawings
На фиг.1 изображена монтажная плата с установленным на ней кварцевым генератором.Figure 1 shows a circuit board with a quartz generator installed on it.
На фиг.2 изображена блок-схема кварцевого генератора.Figure 2 shows a block diagram of a crystal oscillator.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Далее будет описан один из возможных примеров осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. На фиг.1 изображена монтажная плата 1 с установленным на ней кварцевым генератором 2. Кварцевый резонатор 3 припаян своими электрическими выводами 4 к контактным площадкам 5 и 6. На одной из контактных площадок 6 установлены с обеспечением теплового контакта два терморезистора 7, выполняющие роль датчиков температуры. При этом часть 8 монтажной платы 1 с контактными площадками 5 и 6, к которым припаяны электрические выводы 4 кварцевого резонатора 3 и на одной из которых закреплены терморезисторы 7, отделена от остальной части 9 монтажной платы 1 прорезью 10, причем механическое соединение частей 8 и 9 монтажной платы 1 осуществляется с помощью перемычек 11, по которым также проходят токопроводящие дорожки, электрически соединяющие выводы кварцевого резонатора и терморезисторы с той частью кварцевого генератора 2, которая смонтирована на части 9 монтажной платы 1.Next will be described one of the possible examples of carrying out the invention with reference to the accompanying drawings. Figure 1 shows the circuit board 1 with a
На фиг.2 изображена блок-схема кварцевого генератора 2. Терморезисторы 7 соединены по мостовой схеме с использованием опорных резисторов 12, причем терморезисторы 7 включены в противоположные диагонали мостовой схемы. Диагонали мостовой схемы соединены со входами аналого-цифрового преобразователя 13, который, в свою очередь, соединен со входными выводами микроконтроллера 14. Выходные выводы микроконтроллера 14 соединены с цифроаналоговым преобразователем 15, который далее соединен с варикапом 16, с помощью которого происходит управление частотой кварцевого генератора 2.Figure 2 shows a block diagram of a
Термокомпенсация в установившемся режиме работы кварцевого генератора 2 происходит следующим образом. В результате изменения температурных условий окружающей среды происходит изменение температуры кварцевого пьезоэлемента кварцевого резонатора 3, в результате чего изменяются частотозадающие свойства кварцевого резонатора 3 и, следовательно, изменяется частота кварцевого генератора 2. В то же время температура электрических выводов 4 кварцевого резонатора 3, имеющих, кроме электрического контакта, также и тепловой контакт с электродами кварцевого пьезоэлемента, наиболее близка к температуре кварцевого пьезоэлемента кварцевого резонатора 3. Вследствие того, что электрические выводы 4 кварцевого резонатора 3 припаяны к контактным площадкам 5 и 6 монтажной платы 1, а на контактной площадке 6 установлены с обеспечением теплового контакта два терморезистора 7, включенные при этом в мостовую схему, при изменении температуры кварцевого пьезоэлемента и электрических выводов 4 кварцевого резонатора 3 разностное напряжение между диагоналями мостовой схемы, поступающее на аналого-цифровой преобразователь 13, изменяется.Thermal compensation in the steady state operation of the
Аналого-цифровой преобразователь 13 преобразует разностное напряжение в цифровой код, который поступает в микроконтроллер 14. В микроконтроллере 14 цифровой код, соответствующий разностному напряжению, сравнивается с данными напряжений, записанными в таблице управляющих напряжений. Выходной код таблицы посылается микроконтроллером 14 в цифро-аналоговый преобразователь 15, где преобразуется в управляющее напряжение. При изменении цифрового кода, соответствующего изменившемуся разностному напряжению между диагоналями мостовой схемы в результате изменения температуры кварцевого пьезоэлемента кварцевого резонатора 3, изменяется выходной код таблицы и, соответственно, управляющее напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 15. Это напряжение поступает на варикап 16 и изменяет его емкость, в результате чего частота кварцевого генератора 2 изменяется. При соответствующем подборе кодов в таблице управляющих напряжений в микроконтроллере 14 будет происходить полная компенсация по частоте изменения температуры кварцевого пьезоэлемента кварцевого резонатора 3.An analog-to-
Наилучшая динамическая стабильность частоты при тепловом контакте датчика температуры и электрического вывода кварцевого резонатора, соединенного с кварцевым пьезоэлементом, объясняется следующим образом.The best dynamic frequency stability during thermal contact of the temperature sensor and the electrical output of the quartz resonator connected to the quartz piezoelectric element is explained as follows.
При изменении температуры окружающей среды температура во всех точках внутри кварцевого генератора не будет одинаковой из-за конечной величины теплопроводности материалов, из которых изготовлены составные части кварцевого генератора. Таким образом, при размещении датчика температуры на некотором расстоянии от кварцевого резонатора его температура будет отличаться от температуры кварцевого пьезоэлемента, что приведет к отклонению частоты от заданной. После окончания изменения температуры внешней среды через некоторое время температуры во всех точках внутри кварцевого генератора выровняются, и изменившаяся частота будет откомпенсирована до заданного значения, однако это займет некоторое время, что снижает динамическую стабильность частоты. При наличии же теплового контакта датчика температуры с электрическим выводом кварцевого резонатора, соединенного с кварцевым пьезоэлементом, изменение частоты в результате изменения температуры кварцевого пьезоэлемента будет откомпенсировано без временных задержек.When the ambient temperature changes, the temperature at all points inside the crystal oscillator will not be the same due to the finite thermal conductivity of the materials from which the components of the crystal oscillator are made. Thus, when the temperature sensor is placed at some distance from the quartz resonator, its temperature will differ from the temperature of the quartz piezoelectric element, which will lead to a frequency deviation from the set one. After the end of the change in the ambient temperature, after some time, the temperatures at all points inside the crystal oscillator will equalize, and the changed frequency will be compensated to the set value, however, this will take some time, which reduces the dynamic stability of the frequency. If there is thermal contact between the temperature sensor and the electrical output of the quartz resonator connected to the quartz piezoelectric element, the frequency change as a result of the temperature change of the quartz piezoelectric element will be compensated without time delays.
Таким образом, для получения наилучшей динамической стабильности частоты необходимо измерять температуру кварцевого пьезоэлемента, так как именно он и является частотозадающим элементом. Размещение датчика температуры на самом кварцевом пьезоэлементе значительно ухудшит его частотные характеристики, что является неприемлемым. С другой стороны, кварцевый пьезоэлемент располагается в корпусе кварцевого резонатора таким образом, что не имеет контакта с корпусом, причем в корпусе обеспечивается вакуум, в связи с чем температура корпуса может достаточно сильно отличаться от температуры пьезоэлемента. Следовательно, установка датчика температуры на корпусе также не даст желаемого результата.Thus, in order to obtain the best dynamic frequency stability, it is necessary to measure the temperature of the quartz piezoelectric element, since it is precisely this that is the frequency-setting element. Placing the temperature sensor on the quartz piezoelectric element itself will significantly worsen its frequency characteristics, which is unacceptable. On the other hand, the quartz piezoelectric element is located in the case of the quartz resonator in such a way that it has no contact with the case, moreover, a vacuum is provided in the case, and therefore the temperature of the case can be quite different from the temperature of the piezoelectric element. Therefore, the installation of a temperature sensor on the housing will also not give the desired result.
Кварцевый пьезоэлемент может удерживаться в корпусе кварцевого резонатора с помощью электрических выводов резонатора, которые имеют электрическую и тепловую развязку с корпусом. Так как электрические выводы кварцевого резонатора изготовлены из металла, то помимо электропроводности они обладают также и теплопроводностью. Учитывая, что электрические выводы используются для подвода напряжения к кварцевому пьезоэлементу и имеют в связи с этим соединение с ним, то тепловой контакт датчика температуры с электрическим выводом обеспечивает измерение температуры, наиболее близкой к температуре кварцевого пьезоэлемента.The quartz piezoelectric element can be held in the housing of the quartz resonator using electrical leads of the resonator, which are electrically and thermally isolated from the housing. Since the electrical terminals of the quartz resonator are made of metal, in addition to electrical conductivity, they also have thermal conductivity. Considering that the electrical leads are used to supply voltage to the quartz piezoelectric element and have a connection with it, the thermal contact of the temperature sensor with the electrical terminal provides a temperature measurement that is closest to the temperature of the quartz piezoelectric element.
Кварцевый пьезоэлемент также может удерживаться в корпусе кварцевого резонатора совместно с помощью электрических выводов и предусмотренных держателей, обычно представляющих собой тонкие металлические полоски и закрепленных с одной стороны на корпусе, а с другой стороны удерживающих пьезоэлемент за его края. Следует учитывать, что электрические выводы соединяются с электродами кварцевого пьезоэлемента, расположенными на поверхности пьезоэлемента и имеющими значительную относительно размера пьезоэлемента площадь, и, следовательно, более хороший тепловой контакт с пьезоэлементом по сравнению с держателями, которые соединяются с пьезоэлементом только на краях кварцевой пластины и имеют относительно малую площадь контакта. В результате температура электрических выводов, соединенных с кварцевым пьезоэлементом, будет более близка к температуре пьезоэлемента, чем температура держателей и корпуса.A quartz piezoelectric element can also be held in the case of a quartz resonator together with electrical leads and provided holders, usually representing thin metal strips and fixed on one side to the body, and on the other hand holding the piezoelectric element at its edges. It should be borne in mind that the electrical leads are connected to the electrodes of the quartz piezoelectric element located on the surface of the piezoelectric element and having a significant area relative to the size of the piezoelectric element, and, therefore, better thermal contact with the piezoelectric element compared to holders that connect to the piezoelectric element only at the edges of the quartz plate and have relatively small contact area. As a result, the temperature of the electrical terminals connected to the quartz piezoelectric element will be closer to the temperature of the piezoelectric element than the temperature of the holders and the housing.
В свете вышеуказанного, электрические выводы кварцевого резонатора будут иметь температуру, которая является наиболее близкой к температуре кварцевого пьезоэлемента, который, как уже указывалось, представляет собой частотозадающий элемент кварцевого генератора.In light of the above, the electrical terminals of the quartz resonator will have a temperature that is closest to the temperature of the quartz piezoelectric element, which, as already indicated, is a frequency-setting element of the quartz oscillator.
Контактные площадки, к которым припаяны электрические выводы кварцевого резонатора, имеют тепловую развязку с остальными элементами кварцевого генератора, поскольку монтажная плата изготавливается из диэлектрика, который обладает малой теплопроводностью. Токопроводящие же дорожки, изготовленные из металла, имеют малое поперечное сечение, в связи с чем их теплопередачей можно пренебречь. Поэтому размещение датчиков температуры на контактных площадках незначительно снижает динамическую стабильность частоты, однако это обеспечивает технологическое удобство изготовления кварцевых генераторов.The contact pads to which the electrical terminals of the quartz resonator are soldered have thermal isolation with the rest of the elements of the quartz generator, since the circuit board is made of a dielectric that has low thermal conductivity. Conductive paths made of metal have a small cross-section, and therefore their heat transfer can be neglected. Therefore, the placement of temperature sensors on the contact pads slightly reduces the dynamic stability of the frequency, but this provides the technological convenience of manufacturing crystal oscillators.
Таким образом, измерение температуры электрических выводов кварцевого резонатора, соединенных с кварцевым пьезоэлементом (или контактных площадок, к которым они припаяны) позволяет производить наиболее быструю компенсацию изменения частоты, то есть предоставляет наиболее высокую динамическую стабильность частоты, по сравнению с устройствами, известными из уровня техники, когда компенсация изменения частоты производится по показаниям датчика температуры, расположенного на некотором расстоянии от кварцевого резонатора.Thus, measuring the temperature of the electrical terminals of the quartz resonator connected to the quartz piezoelectric element (or the contact pads to which they are soldered) allows for the most rapid compensation for frequency changes, that is, provides the highest dynamic frequency stability compared to devices known from the prior art when the frequency change is compensated according to the temperature sensor located at a certain distance from the quartz resonator.
Измерения, выполненные на генераторах с частотой 10 МГц, показали, что при скорости изменения температуры 3°С/мин отклонение частоты от номинальной не превысило 0.15 ppm (1.5*10-7), что в четыре раза лучше по сравнению с генераторами, у которых датчик температуры не имеет теплового контакта с электрическим выводом кварцевого резонатора, соединенным с кварцевым пьезоэлементом.Measurements performed on generators with a frequency of 10 MHz showed that at a temperature change rate of 3 ° C / min, the frequency deviation from the nominal did not exceed 0.15 ppm (1.5 * 10 -7 ), which is four times better than generators with the temperature sensor does not have thermal contact with the electrical output of the quartz resonator connected to the quartz piezoelectric element.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008146097/09A RU2375814C1 (en) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | Temperature-compensated quartz crystal oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008146097/09A RU2375814C1 (en) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | Temperature-compensated quartz crystal oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2375814C1 true RU2375814C1 (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41489764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008146097/09A RU2375814C1 (en) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | Temperature-compensated quartz crystal oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2375814C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2711463C1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-01-17 | Общество с ограниченной ответственностью "СОВРЕМЕННЫЕ РАДИО ТЕХНОЛОГИИ" | System for increasing temperature stability of a quartz generator used in communication systems in lpwan networks |
-
2008
- 2008-11-24 RU RU2008146097/09A patent/RU2375814C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2711463C1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-01-17 | Общество с ограниченной ответственностью "СОВРЕМЕННЫЕ РАДИО ТЕХНОЛОГИИ" | System for increasing temperature stability of a quartz generator used in communication systems in lpwan networks |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10715058B2 (en) | Piezoelectric device and electronic apparatus | |
| US8089325B2 (en) | Oven controlled multistage crystal oscillator | |
| US7965146B2 (en) | Constant-temperature type crystal oscillator | |
| US8085105B2 (en) | Constant-temperature type crystal oscillator | |
| US7782147B2 (en) | Apparatus for providing oscillator frequency stability | |
| JP2007043338A (en) | Temperature compensated crystal resonator, crystal oscillator, and manufacturing method of temperature compensated crystal resonator | |
| US8076983B2 (en) | Constant-temperature type crystal oscillator | |
| US6621361B1 (en) | Dual oven oscillator using a thermoelectric module | |
| US8390390B2 (en) | Oven controlled crystal oscillator | |
| CN102725957A (en) | Dual-sensor temperature stabilization for integrated electrical component | |
| JP5218372B2 (en) | Piezoelectric oscillator and frequency control method of piezoelectric oscillator | |
| JP4745102B2 (en) | Reference current control circuit, crystal oscillator control IC with temperature compensation function, crystal oscillator and mobile phone | |
| US3201621A (en) | Thermally stabilized crystal units | |
| TW201126890A (en) | Constant-temperature type crystal oscillator | |
| RU2375814C1 (en) | Temperature-compensated quartz crystal oscillator | |
| JP2004207870A (en) | Package for piezoelectric vibrator, and constant temperature oscillator employing the same | |
| JP6288118B2 (en) | Electronics | |
| JP2007201673A (en) | Highly stable piezoelectric oscillator | |
| JP2015228609A (en) | Constant temperature piezoelectric oscillator | |
| JP3248882B2 (en) | Structure of highly stable piezoelectric oscillator | |
| JP5362344B2 (en) | Multi-stage constant temperature crystal oscillator | |
| JP2015216579A (en) | Crystal oscillator with thermostat | |
| JP2975037B2 (en) | Temperature compensated crystal oscillator | |
| US11722096B2 (en) | Oven controlled MEMS oscillator with multiple temperature control loops | |
| JPH1141032A (en) | Temperature controller for crystal oscillator |