专利名称：混合型晶体振荡器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种混合型晶体振荡器，属于光通信技术领域。
随着光通信技术的发展，光纤中传输的信息量与日俱增，DWDM光通信技术与SDH技术的结合满足了大容量、高速度信息传输的要求，同时系统对器件提出了更高、更严的要求；SDH系统对其同步分配过程的噪声和温度变化所引起的漂移都会使定时基准信号的质量也逐渐恶化，因此节点间允许的SDH网络单元数是受限制的，受限于网络单元的定时质量。作为网络单元的重要组成部分——压控石英晶体振荡器，其稳定度就成了一个至关重要的性能。以往的石英晶体振荡器技术，为达到稳定的目的，主要分别采用以下两种技术1.温度补偿技术采用特种温度系数的热敏电阻对晶体振荡器进行补偿；2.温度控制技术采用把石英晶体谐振器的工作温度恒定在一定温度区间内达到稳定频率输出的目的。以上两种技术在不同的场合下各有其优点，在一定程度上满足了市场的需求，但温度补偿技术在要求较高稳定性的场合下，其补偿要达到稳定补偿二次网络及三次网络，其电路补偿网络较为复杂，计算量很大，批量化生产必须借助计算机辅助分析技术，生产过程复杂；温度控制技术在要求较高稳定频率输出的情况下，必须采用单层或双层恒温箱的技术和绝热工艺以提高其稳定性，造成体积较大，难以适合当前日益小型化、集成化的要求。
本实用新型的目的是将两种方法相结合，在一定温度控制的条件下加入温度补偿技术，既同时采用温度补偿技术和温度控制技术来达到简化补偿网络，缩小体积的目的。
本实用新型技术方案是首先采用温度控制技术，使石英晶体谐振器工作在某一适当的温度区内，使石英晶体振荡器的频率温度特性为一近似线性的曲线。其具体的方案如
图1所示，这种混合型晶体振荡器，包括温度控制电路1和贴近它放置的石英晶体振荡器，特别是在石英晶体振荡器回路中设有温度补偿电路2，温度补偿电路2是由温敏电阻R3和常规电阻组成的温度—电压正反馈电路，它与晶体振荡器回路中的变容管C1并联。
所述的混合型晶体振荡器，其温度控制电路1由晶体管N1及其基极、发射级电路组成，基极电路由温敏电阻R7和电阻R8组成温度—集电极电流负反馈偏置电路，控制温度的电阻丝R9为晶体管N1的负载电阻，石英晶体振荡器紧贴电阻丝R9，温度控制在50—65℃。
本实用新型的优点是克服了单独采用温度控制技术时，石英晶体振荡器的稳定度很难批量化达到10的负七次方，而且体积较大和单独采用温度补偿技术时，其补偿的电阻网络必须采用二次曲线或三次曲线，其运算量很大，很难进行批量化生产。采用混合技术后，可较为容易地达到一定的温度频率稳定度，且其工艺较为简单。其具体的数据如表一所示。
采用此方案后，可很方便地通过温度控制把频率输出二次曲线转化成一次曲线，然后再进行精密地补偿，整个器件的频率—温度稳定性可很容易地达到10的负七次方，非常适合批量化生产的需要。这比单独采用温度补偿技术或温度控制技术均要易于达到所要求的指标，而且体积可大大减小，补偿网络也可明显简化，计算量也较少，使得批量化生产易于实现。
下面对附图进行说明图1是本实用新型结构及基本电路图。
图中1为简化了的温度控制电路图，R7为特种温度系数的热敏电阻，R8是电阻，R9为发热的电阻丝，N1为一小功率的PNP三极管；图1中的2是温度补偿电路，是一简单的一次电阻网络，其中R1、R2为固定阻值的电阻，R3是热敏电阻，R4、R5、R6是输入回路电阻，C1是变容管，CRY是晶体谐振器，Vcc是电源。图2是本实用新型实施例逻辑框图。
下面进一步叙述本实用新型的工作原理和实施例温度控制电路中，温度变化通过热敏电阻R7阻值的变化控制三极管的基极电位，从而达到控制R3电阻丝上的电流大小，当温度升高时，R7阻值增大，N1基极电位升高，电阻R9上的电流减小，达到稳定晶体谐振器的环境温度的目的；此电路也可采用NPN三极管来实现，同时需要将R7换成负温度系数的热敏电阻。
温度补偿电路中，当温度升高时，晶体谐振器的频率会降低，而由于R3采用正温度系数的热敏电阻，温度升高阻值加大，使变容管C1两端电压升高，C1的容量减小，谐振器频率会升高。
具体实施方案由图2给出了是本实用新型实施例逻辑框图。
根据上述原理，本实用新型的实施例包括温度控制电路能实现温度—集电极电流负反馈的任何电路形式、温度补偿电路包括能实现温度—变容管C1两端电压正反馈的电路及两者的任何组合形式，都应该属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种混合型晶体振荡器，包括温度控制电路(1)和贴近它放置的石英晶体振荡器，其特征是在石英晶体振荡器回路中设有温度补偿电路(2)，温度补偿电路是由温敏电阻R3和常规电阻组成的温度—电压正反馈电路，它与晶体振荡器回路中的变容管C1并联。
2.根据权利要求1所述的混合型晶体振荡器，其特征是温度控制电路(1)由晶体管N1及其基极、发射级电路组成，基极电路由温敏电阻R7和电阻R8组成温度—集电极电流负反馈偏置电路，控制温度的电阻丝R9为晶体管N1的负载电阻，温度控制在50—65℃。
专利摘要本实用新型提供一种混合型晶体振荡器,首先采用温度控制技术,使石英晶体谐振器工作在某一适当的温度区内,使石英晶体振荡器的频率温度特性为一近似线性的曲线。再在石英晶体振荡器回路中设有温度补偿电路,温度补偿电路是由温敏电阻R3和常规电阻组成的温度—电压正反馈电路,它与晶体振荡器回路中的变容管C1并联。这比单独采用温度补偿技术或温度控制技术均要易于达到所要求的指标,而且体积可大大减小,补偿网络也可明显简化,计算量也较少,使得批量化生产易于实现。
文档编号H04B10/02GK2472421SQ0121284
公开日2002年1月16日 申请日期2001年3月23日 优先权日2001年3月23日
发明者刘殊松, 彭定敏 申请人:武汉邮电科学研究院