专利名称：恒温晶体振荡器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种恒温晶体振荡器。
背景技术：
在现有的晶体振荡器中，恒温晶体振荡器(Oven Controlled Crystal Oscillator)的精确度和稳定度是最高的，其通常具有老化率低、温度稳定性 好、频率的长期稳定度稿等优点。因此，恒温晶体振荡器在全球定位系统、 通信、计量、遥测、遥控等领域得到广泛应用通信。
现有技术中，恒温晶体振荡器包括恒温槽，缠绕在恒温槽上的电阻丝等， 在恒温晶体振荡器实现温度控制的过程中， 一般通过控制电阻丝的加热功率 来控制恒温槽的温度。具体来说，就是通过严格控制电阻丝的参数(什么样 的参数)、流过电阻丝的电流大小，以及借助外部电路的控制作用等来实现 恒温控制。由于要较短时间内使温度恒定就需要大功率的电阻丝，但是，在 设计上，晶体振荡器并不能提供足够大的电压和电流提供给大功率的电阻丝， 这样，导致现有技术中的恒温晶体振荡器在实现恒定温度的过程中，需要较 长的时间。另外，由于要在工艺上严格控制电阻丝的参数，导致这种恒温晶 体振荡器的生产和使用不便，实现理论上的参数指标难度较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种恒温晶体振荡器，用以克服现有技术中 的恒温晶体振荡器实现温度恒定需要较长时间，以及其生产和使用不变等缺 陷，实现在短时间内使恒温晶体振荡器温度恒定，使恒温晶体振荡器的生产 工艺简化，提高恒温晶体振荡器的工作效率。为实现上述目的，本实用新型提供了一种恒温晶体振荡器，该恒温晶体
振荡器包括恒温槽；用于为所述恒温槽加热的三极管，与所述恒温槽连接， 以及控制所述三极管通断的恒温控制电路。
优选地，所述恒温控制电路包括与所述三极管的基极连接的集成运算 模块。
优选地，所述恒温控制电路包括与所述集成运算模块连接，且阻值与所 述恒温槽的温度变化成相反变化的电路单元。
优选地，所述阻值与所述恒温槽的温度变化成相反变化的电路单元为一 热敏电阻。
优选地，所述热敏电阻的一端与所述集成运算模块的反向输入端连接， 另 一端与提供控制电压的电源连接。
本实用新型中，通过恒温控制电路控制三极管的导通或截止，从而控制 三极管对恒温槽的加热，克服了现有技术中的恒温晶体振荡器实现温度恒定 需要较长时间，以及其生产和使用不变等缺陷，实现了在短时间内使恒温晶 体振荡器温度恒定，简化了恒温晶体振荡器的生产工艺，提高了恒温晶体振 荡器的工作效率。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为现有技术中振荡电路的结构示意图2为图1所示振荡电路的交流等效电路结构示意图3为本实用新型恒温晶体振荡器实施例的结构示意图。
具体实施方式
图1为现有技术中振荡电路的结构示意图，图2为图1所示振荡电路的 交流等效电路结构示意图，如图l和图2所示，Q!为NPN型三极管，当信号的频率处于串联谐振频率FS ( series resonance frequency,简称FS )和并联谐 振频率FP (parallel resonance frequency, 简称FP)之间时,石英晶体Y1才 会呈感性，等效为电感元件Lq、静电容Co、电容C3以及电阻R1，振荡电路 才有进行谐振的条件。当石英晶体等效为电感元件时，图l所示的振荡电路 是一个典型的电容三点式振荡电路，只要满足振幅AF>1的起振条件，振荡 电路就能起振并最终达到平衡。
如图2所示，电容CI与电容C2串联，根据公式C，=C1 x C2/(C1+C2) 计算出串联后的等效电容的容量C，；该等效电容与晶体Y1的静电容Co并联， 串联后的等效电容容量等于C，+ Co;最后与晶体的弹性等效电容Cq,得总的电 容为C-Cq(C，+Q))/C3+C，+Co),这样，根据公式1计算获得振荡电路的谐振 频率/。
由于Cq《C，+Co，根据公式(l)，可看出故对振荡回路中起决定作用的 是Cq ，这样，振荡回路的谐振频率/。约等于串联谐振频率FS。
从上述分析可知，对于并联型石英晶体振荡电路来说，其振荡频率基本 上由晶体Yl的固有频率与跟其并联的电容C1和C2关系很小，因此，由于
电容C1和C2的不稳定而引起的振荡频率飘移很小,这样，保证了谐振频率乂
约等于串联谐振频率FS,从而实现了谐振频率乂精确和稳定。
图3为本实用新型恒温晶体振荡器实施例的结构示意图。该电路中只示 出了恒温控制电路，恒温槽等其他元件未示出。如图3所示，该电路包括恒 温槽(图中未示出)，三极管Q2，恒温控制电路等，其中，三极管Q2与恒 温槽连接，用于为恒温槽加热，恒温控制电路与三级管Q2连接，用于通过 控制三极管的通断从而控制恒温槽的温度。
具体地，恒温控制电路可以包括集成运算模块U1，该集成运算模块U1的信号输出端与三极管Q2的基极连接。
进一步地，恒温控制电路可以包括与集成运算模块Ul连接，且阻值与 恒温槽的温度变化成相反变化的电路单元。本实施例中，阻值与所述恒温槽 的温度变化成相反变化的电路单元可以为一热敏电阻RT。具体地，热敏电阻 RT的一端与集成运算模块U1的反向输入端连接，另一端与提供控制电压的 电源Vcc连4妄。
当然，恒温晶体振荡器还可以包括其他元件，以保证电路的正常工作， 在此不——赘述。
下面结合恒温晶体振荡器的电路结构来说明一下本实用新型恒温晶体振 荡器的工作过程。
当振荡电i 各工作时，集成运算才莫块Ul的同向输入端的电压UB大于其 反向输入端电压UA，集成运算模块Ul同向输入，其输入端电压的UC与 电阻R5和R6的关系如式2所示
UC UB(R6+R5)/R5 ( 2 )
因输入端与三极管Q2的基极连接，三极管的基极电流不断增大，三极 管发热，从而使与其连接的恒温槽的温度升高。当三极管以及恒温槽的温度 不断升高，热敏电阻RT的阻值就会不断下降，这样，导致成运算模块U1反 向输入端的电压UA不断增大，当反向输入端的电压UA增大到大于同向输 入端的电压UB,集成运算模块U1反向输入。集成运放模块U1的输出端电 压的UC为负，三极管截止，不再加热，恒温槽温度不再升高，此时三极管 的温度处于晶体拐点温度。当三极管Q2的温度降低时，热敏电阻RT的阻值 会变大，使得集成运放模块U1的反向输入端的电压UA减小，当反向输入端 的电压UA小于同向输入端的电压UB时，集成运放模块U1同向输入，集成 运放模块Ul的输出端电压的UC为正，三极管Q2导通，三极管Q2的温度 也不断升高，从而使恒温槽的温度也不断升高，直至晶体的拐点温度。在恒 温控制电路工作的整个过程中，可以实时测量电路的输出频率，确定电路的振荡频率是否最高或最低。当测量电路的输出频率处于最高(sc切晶体)或最
低(AT切晶体)时，此时，可得知晶体的温度处于拐点温度，此时电路的输出 频率也可被称为标称频率。此时通过恒温控制电路控制热敏电阻TR的阻值 使三极管截止，从而确保恒温槽的温度恒定。
本实施例中，通过恒温控制电路控制热敏电阻阻值的大小，控制三极管 的导通或截止，从而控制三极管对恒温槽的加热，克服了现有技术中的恒温 晶体振荡器实现温度恒定需要较长时间，以及其生产和使用不变等缺陷，实 现了在短时间内使恒温晶体振荡器温度恒定，简化了恒温晶体振荡器的生产 工艺，提高了恒温晶体振荡器的工作效率。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的4支术方案，而 非对本实用新型作限制性理解。尽管参照上述较佳实施例对本实用新型进行 了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对本实用新型的 技术方案进行修改或者等同替换，而这种修改或者等同替换并不脱离本实用 新型技术方案的精神和范围。
权利要求1、一种恒温晶体振荡器，其特征在于，包括恒温槽；用于为所述恒温槽加热的三极管，与所述恒温槽连接，以及控制所述三极管通断的恒温控制电路。
2、 根据权利要求1所述的恒温晶体振荡器，其特征在于，所述恒温控制 电路包括与所述三极管的基极连接的集成运算模块。
3、 根据权利要求2所述的恒温晶体振荡器，其特征在于，所述恒温控制 电路包括与所述集成运算模块连接，且阻值与所述恒温槽的温度变化成相反 变化的电路单元。
4、 根据权利要求3所述的恒温晶体振荡器，其特征在于，所述阻值与所 述恒温槽的温度变化成相反变化的电路单元为一热敏电阻。
5、 根据权利要求4所述的恒温晶体振荡器，其特征在于，所述热敏电阻 的一端与所述集成运算模块的反向输入端连接，另一端与提供控制电压的电 源连接。
专利摘要本实用新型公开了一种恒温晶体振荡器，包括恒温槽；用于为所述恒温槽加热的三极管，与所述恒温槽连接，以及控制所述三极管通断的恒温控制电路。所述恒温控制电路可以包括与所述三极管的基极连接的集成运算模块。所述恒温控制电路可以包括与所述集成运算模块连接，且阻值与所述恒温槽的温度变化成相反变化的电路单元。本实用新型中，通过恒温控制电路控制三极管的导通或截止，从而控制三极管对恒温槽的加热，克服了现有技术中的恒温晶体振荡器实现温度恒定需要较长时间，以及其生产和使用不变等缺陷，实现了在短时间内使恒温晶体振荡器温度恒定，简化了恒温晶体振荡器的生产工艺，提高了恒温晶体振荡器的工作效率。
文档编号H03B5/00GK201360237SQ20092008387
公开日2009年12月9日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者丁志勇, 蒙政先, 蔡楚才, 辉 运 申请人:武汉博畅通信设备有限责任公司