一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統的製作方法
2023-06-10 19:50:41
一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及晶體振蕩器頻率調整裝置【技術領域】，尤其涉及一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統。本發明所述的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，包括數模轉換器、第一穩壓裝置、恆溫晶體振蕩器、及恆溫槽，由於數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器在工作的過程中，受各自溫度特性的影響，導致恆溫晶體振蕩器輸出頻率產生漂移。本發明通過將系統中的數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器放置在恆溫槽內，能夠有效抑制溫度漂移，使恆溫晶體振蕩器輸出頻率穩定，提高時鐘系統輸出頻率精度。
【專利說明】一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及晶體振蕩器頻率調整裝置【技術領域】，尤其涉及一種高穩恆溫數字壓控 晶體振蕩器系統。
【背景技術】
[0002] 晶體振蕩器在電子【技術領域】中一直佔有重要的地位，作為標準頻率源或脈衝信號 源，提供頻率基準，其應用已延伸到所有重要的系統。在晶體振蕩器的使用過程中，由於晶 體振蕩器的老化效應等因素，導致晶體振蕩器的輸出頻率會隨著使用時間而變化，需要通 過壓控電壓來調節晶體振蕩器的輸出頻率。
[0003] 隨著通信行業的飛速發展、4G時代的到來，通信設備對時鐘系統的要求越來越 高，傳統的方式是通過晶體振蕩器產品外的模擬壓控電壓來控制晶振輸出頻率。然而，晶 體振蕩器外部的 DAC(Digital to Analog Converter，數模轉換器）或 PWM(Pulse Width Modulation，脈衝寬度調製）數模轉換電壓的溫度漂移較大，直接導致晶體振蕩器的頻率 漂移量遠超出通信設備對時鐘系統指標的要求，已不能滿足通信需求。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於提出一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，通過將數模轉換 器、第一穩壓裝置及恆溫晶體振蕩器放置在恆溫槽中，能夠有效抑制溫度漂移，使恆溫晶體 振蕩器輸出頻率穩定，減少時鐘系統的溫度漂移，提高時鐘系統的精度。
[0005] 為達此目的，本發明採用以下技術方案：
[0006] -種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，包括：用於將數字電壓控制信號轉換為 模擬電壓控制信號的數模轉換器、用於為數模轉換器提供穩壓的第一穩壓裝置、用於根據 模擬電壓控制信號微調輸出頻率的恆溫晶體振蕩器、及用於提供恆溫工作環境的恆溫槽， 所述數模轉換器的信號輸出端連接恆溫晶體振蕩器，所述第一穩壓裝置連接數模轉換器的 電壓接入端，所述數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器放置在恆溫槽內。
[0007] 其中，還包括晶振外殼，所述恆溫槽、及放置在恆溫槽內的數模轉換器、第一穩壓 裝置、恆溫晶體振蕩器均設置在晶振外殼的內部。
[0008] 其中，所述晶振外殼接地。
[0009] 其中，所述第一穩壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩壓器。
[0010] 其中，還包括用於為數模轉換器提供穩壓的第二穩壓裝置，所述第二穩壓裝置連 接第一穩壓裝置，所述第二穩壓裝置設置在恆溫槽外部且位於晶振外殼內部。
[0011] 其中，所述第二穩壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩壓器。
[0012] 其中，還包括用於發出數字電壓控制信號的微控制器，所述微控制器的輸出端通 過I2C總線或者SPI總線連接數模轉換器的信號輸入端。
[0013] 有益效果：
[0014] 本發明所述的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，包括數模轉換器、第一穩 壓裝置、恆溫晶體振蕩器、及恆溫槽，由於數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器在 工作的過程中，受各自溫度特性的影響會產生溫度漂移，導致恆溫晶體振蕩器輸出頻率發 生變化。本發明通過將系統中的數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器放置在恆 溫槽內，能夠有效抑制溫度漂移，使恆溫晶體振蕩器輸出頻率穩定，減少時鐘系統的溫度漂 移，提高時鐘系統輸出頻率的穩定度及精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發明【具體實施方式】提供的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統的結 構示意圖。
[0016] 圖2是本發明【具體實施方式】提供的另一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統的 結構示意圖。
[0017] 圖中：
[0018] 1-晶振外殼；2-恆溫槽。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖並通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0020] 圖1是本發明【具體實施方式】提供的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統的結 構示意圖。如圖1所示，一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，包括：用於將數字電壓控 制信號轉換為模擬電壓控制信號的數模轉換器、用於為數模轉換器提供穩壓的第一穩壓裝 置、用於根據模擬電壓控制信號微調輸出頻率的恆溫晶體振蕩器、及用於提供恆溫工作環 境的恆溫槽2,所述數模轉換器的信號輸出端連接恆溫晶體振蕩器，所述第一穩壓裝置連接 數模轉換器的電壓接入端，所述數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器放置在恆溫 槽2內。
[0021] 本發明所述的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，包括數模轉換器、第一穩 壓裝置、恆溫晶體振蕩器、及恆溫槽2,由於數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器 在工作的過程中，受各自溫度特性的影響會產生溫度漂移，導致恆溫晶體振蕩器輸出頻率 發生變化，使得時鐘系統不能為通信設備提供穩定可靠的頻率基準，影響通信質量。本發明 通過將系統中的數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器放置在恆溫槽2內，能夠有 效抑制溫度漂移，使恆溫晶體振蕩器輸出頻率穩定，減少時鐘系統的溫度漂移，提高時鐘系 統輸出頻率的穩定度及精度。
[0022] 還包括晶振外殼1，所述恆溫槽2、及放置在恆溫槽2內的數模轉換器、第一穩壓裝 置、恆溫晶體振蕩器均設置在晶振外殼1的內部。並且，所述晶振外殼1接地。把所述晶振 外殼1、及內部設置的恆溫槽2、及放置在恆溫槽2內的數模轉換器、第一穩壓裝置、恆溫晶 體振蕩器作為一個整體，由於數模轉換器設置在晶振外殼1內部的恆溫槽2內，因此，外部 對恆溫晶體振蕩器的頻率控制方式可以看做由原來的模擬電壓控制方式變為數字電壓控 制方式，從而提升恆溫晶體振蕩器控制埠的抗幹擾能力。
[0023] 優選地，所述第一穩壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩壓器。
[0024] 如圖2所示，優選地，還包括用於為數模轉換器提供穩壓的第二穩壓裝置，所述第 二穩壓裝置連接第一穩壓裝置，所述第二穩壓裝置設置在恆溫槽2外部且位於晶振外殼1 內部。通過第一穩壓裝置、及第二穩壓裝置為所述系統提供二級穩壓，能夠為數模轉換器提 供更佳的穩壓效果。優選地，所述第二穩壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩壓器。
[0025] 優選地，所述第二穩壓裝置採用的低壓差線性穩壓器的電源接入端連接5V的供 電電源，所述低壓差線性穩壓器的輸出電壓為3. 3V ;所述第一穩壓裝置為數模轉換器提供 的基準電壓為3V。
[0026] 在本發明中，所述恆溫槽2可工作的溫度範圍為-40?105°C。當恆溫槽2工作 在-40?105°C的某一溫度時，所述恆溫槽2的腔體內部的溫度變化量小於0. 1°C。當恆溫 槽2在該條件下工作時，能夠有效抑制數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器由於 溫度漂移的影響導致晶體振蕩器輸出頻率發生變化的問題。
[0027] 還包括用於發出數字電壓控制信號的微控制器，所述微控制器的輸出端通過I2C 總線或者SPI總線連接數模轉換器的信號輸入端。
[0028] 對由於數模轉換器、及第一穩壓裝置的溫度漂移，導致恆溫晶體振蕩器的輸出頻 率發生變化進行具體分析。如下：
[0029] A :放置恆溫槽2前：
[0030] 對於第一穩壓裝置：以REF3230精密基準電壓源為例，REF3230溫度漂移規格如 下：
[0031]
【權利要求】
1. 一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，其特徵在於，包括：用於將數字電壓控制 信號轉換為模擬電壓控制信號的數模轉換器、用於為數模轉換器提供穩壓的第一穩壓裝 置、用於根據模擬電壓控制信號微調輸出頻率的恆溫晶體振蕩器、及用於提供恆溫工作環 境的恆溫槽，所述數模轉換器的信號輸出端連接恆溫晶體振蕩器，所述第一穩壓裝置連接 數模轉換器的電壓接入端，所述數模轉換器、第一穩壓裝置、及恆溫晶體振蕩器放置在恆溫 槽內。
2. 根據權利要求1所述的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，其特徵在於，還包 括晶振外殼，所述恆溫槽、及放置在恆溫槽內的數模轉換器、第一穩壓裝置、恆溫晶體振蕩 器均設置在晶振外殼的內部。
3. 根據權利要求2所述的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，其特徵在於，所述 晶振外殼接地。
4. 根據權利要求1所述的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，其特徵在於，所述 第一穩壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩壓器。
5. 根據權利要求1所述的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，其特徵在於，還包 括用於為數模轉換器提供穩壓的第二穩壓裝置，所述第二穩壓裝置連接第一穩壓裝置，所 述第二穩壓裝置設置在恆溫槽外部且位於晶振外殼內部。
6. 根據權利要求5所述的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，其特徵在於，所述 第二穩壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩壓器。
7. 根據權利要求1所述的一種高穩恆溫數字壓控晶體振蕩器系統，其特徵在於，還包 括用於發出數字電壓控制信號的微控制器，所述微控制器的輸出端通過I2C總線或者SPI 總線連接數模轉換器的信號輸入端。
【文檔編號】H03B5/04GK104158493SQ201410408910
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】劉朝勝, 王義鋒 申請人:廣東大普通信技術有限公司