一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及晶體振蕩器頻率調(diào)整裝置【技術領域】，尤其涉及一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)。本發(fā)明所述的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、恒溫晶體振蕩器、及恒溫槽，由于數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器在工作的過程中，受各自溫度特性的影響，導致恒溫晶體振蕩器輸出頻率產(chǎn)生漂移。本發(fā)明通過將系統(tǒng)中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器放置在恒溫槽內(nèi)，能夠有效抑制溫度漂移，使恒溫晶體振蕩器輸出頻率穩(wěn)定，提高時鐘系統(tǒng)輸出頻率精度。
【專利說明】一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及晶體振蕩器頻率調(diào)整裝置【技術領域】，尤其涉及一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控 晶體振蕩器系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 晶體振蕩器在電子【技術領域】中一直占有重要的地位，作為標準頻率源或脈沖信號 源，提供頻率基準，其應用已延伸到所有重要的系統(tǒng)。在晶體振蕩器的使用過程中，由于晶 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(diào)節(jié)晶體振蕩器的輸出頻率。
[0003] 隨著通信行業(yè)的飛速發(fā)展、4G時代的到來，通信設備對時鐘系統(tǒng)的要求越來越 高，傳統(tǒng)的方式是通過晶體振蕩器產(chǎn)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(shù)模轉(zhuǎn)換器）或 PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制）數(shù)模轉(zhuǎn)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(tǒng)指標的要求，已不能滿足通信需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提出一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，通過將數(shù)模轉(zhuǎn)換 器、第一穩(wěn)壓裝置及恒溫晶體振蕩器放置在恒溫槽中，能夠有效抑制溫度漂移，使恒溫晶體 振蕩器輸出頻率穩(wěn)定，減少時鐘系統(tǒng)的溫度漂移，提高時鐘系統(tǒng)的精度。
[0005] 為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
[0006] -種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，包括：用于將數(shù)字電壓控制信號轉(zhuǎn)換為 模擬電壓控制信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、用于為數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)壓的第一穩(wěn)壓裝置、用于根據(jù) 模擬電壓控制信號微調(diào)輸出頻率的恒溫晶體振蕩器、及用于提供恒溫工作環(huán)境的恒溫槽， 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號輸出端連接恒溫晶體振蕩器，所述第一穩(wěn)壓裝置連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器的 電壓接入端，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器放置在恒溫槽內(nèi)。
[0007] 其中，還包括晶振外殼，所述恒溫槽、及放置在恒溫槽內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓 裝置、恒溫晶體振蕩器均設置在晶振外殼的內(nèi)部。
[0008] 其中，所述晶振外殼接地。
[0009] 其中，所述第一穩(wěn)壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩(wěn)壓器。
[0010] 其中，還包括用于為數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)壓的第二穩(wěn)壓裝置，所述第二穩(wěn)壓裝置連 接第一穩(wěn)壓裝置，所述第二穩(wěn)壓裝置設置在恒溫槽外部且位于晶振外殼內(nèi)部。
[0011] 其中，所述第二穩(wěn)壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩(wěn)壓器。
[0012] 其中，還包括用于發(fā)出數(shù)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(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號輸入端。
[0013] 有益效果：
[0014] 本發(fā)明所述的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn) 壓裝置、恒溫晶體振蕩器、及恒溫槽，由于數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器在 工作的過程中，受各自溫度特性的影響會產(chǎn)生溫度漂移，導致恒溫晶體振蕩器輸出頻率發(fā) 生變化。本發(fā)明通過將系統(tǒng)中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器放置在恒 溫槽內(nèi)，能夠有效抑制溫度漂移，使恒溫晶體振蕩器輸出頻率穩(wěn)定，減少時鐘系統(tǒng)的溫度漂 移，提高時鐘系統(tǒng)輸出頻率的穩(wěn)定度及精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明【具體實施方式】提供的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)的結 構示意圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明【具體實施方式】提供的另一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)的 結構示意圖。
[0017] 圖中：
[0018] 1-晶振外殼；2-恒溫槽。

【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0020] 圖1是本發(fā)明【具體實施方式】提供的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)的結 構示意圖。如圖1所示，一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，包括：用于將數(shù)字電壓控 制信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓控制信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、用于為數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)壓的第一穩(wěn)壓裝 置、用于根據(jù)模擬電壓控制信號微調(diào)輸出頻率的恒溫晶體振蕩器、及用于提供恒溫工作環(huán) 境的恒溫槽2,所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號輸出端連接恒溫晶體振蕩器，所述第一穩(wěn)壓裝置連接 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電壓接入端，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器放置在恒溫 槽2內(nèi)。
[0021] 本發(fā)明所述的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn) 壓裝置、恒溫晶體振蕩器、及恒溫槽2,由于數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器 在工作的過程中，受各自溫度特性的影響會產(chǎn)生溫度漂移，導致恒溫晶體振蕩器輸出頻率 發(fā)生變化，使得時鐘系統(tǒng)不能為通信設備提供穩(wěn)定可靠的頻率基準，影響通信質(zhì)量。本發(fā)明 通過將系統(tǒng)中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器放置在恒溫槽2內(nèi)，能夠有 效抑制溫度漂移，使恒溫晶體振蕩器輸出頻率穩(wěn)定，減少時鐘系統(tǒng)的溫度漂移，提高時鐘系 統(tǒng)輸出頻率的穩(wěn)定度及精度。
[0022] 還包括晶振外殼1，所述恒溫槽2、及放置在恒溫槽2內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝 置、恒溫晶體振蕩器均設置在晶振外殼1的內(nèi)部。并且，所述晶振外殼1接地。把所述晶振 外殼1、及內(nèi)部設置的恒溫槽2、及放置在恒溫槽2內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、恒溫晶 體振蕩器作為一個整體，由于數(shù)模轉(zhuǎn)換器設置在晶振外殼1內(nèi)部的恒溫槽2內(nèi)，因此，外部 對恒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?yōu)閿?shù)字電壓控 制方式，從而提升恒溫晶體振蕩器控制端口的抗干擾能力。
[0023] 優(yōu)選地，所述第一穩(wěn)壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩(wěn)壓器。
[0024] 如圖2所示，優(yōu)選地，還包括用于為數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)壓的第二穩(wěn)壓裝置，所述第 二穩(wěn)壓裝置連接第一穩(wěn)壓裝置，所述第二穩(wěn)壓裝置設置在恒溫槽2外部且位于晶振外殼1 內(nèi)部。通過第一穩(wěn)壓裝置、及第二穩(wěn)壓裝置為所述系統(tǒng)提供二級穩(wěn)壓，能夠為數(shù)模轉(zhuǎn)換器提 供更佳的穩(wěn)壓效果。優(yōu)選地，所述第二穩(wěn)壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩(wěn)壓器。
[0025] 優(yōu)選地，所述第二穩(wěn)壓裝置采用的低壓差線性穩(wěn)壓器的電源接入端連接5V的供 電電源，所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出電壓為3. 3V ;所述第一穩(wěn)壓裝置為數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供 的基準電壓為3V。
[0026] 在本發(fā)明中，所述恒溫槽2可工作的溫度范圍為-40?105°C。當恒溫槽2工作 在-40?105°C的某一溫度時，所述恒溫槽2的腔體內(nèi)部的溫度變化量小于0. 1°C。當恒溫 槽2在該條件下工作時，能夠有效抑制數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器由于 溫度漂移的影響導致晶體振蕩器輸出頻率發(fā)生變化的問題。
[0027] 還包括用于發(fā)出數(shù)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(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號輸入端。
[0028] 對由于數(shù)模轉(zhuǎn)換器、及第一穩(wěn)壓裝置的溫度漂移，導致恒溫晶體振蕩器的輸出頻 率發(fā)生變化進行具體分析。如下：
[0029] A :放置恒溫槽2前：
[0030] 對于第一穩(wěn)壓裝置：以REF3230精密基準電壓源為例，REF3230溫度漂移規(guī)格如 下：
[0031]

【權利要求】
1. 一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，包括：用于將數(shù)字電壓控制 信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓控制信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、用于為數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)壓的第一穩(wěn)壓裝 置、用于根據(jù)模擬電壓控制信號微調(diào)輸出頻率的恒溫晶體振蕩器、及用于提供恒溫工作環(huán) 境的恒溫槽，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號輸出端連接恒溫晶體振蕩器，所述第一穩(wěn)壓裝置連接 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電壓接入端，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、及恒溫晶體振蕩器放置在恒溫 槽內(nèi)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，還包 括晶振外殼，所述恒溫槽、及放置在恒溫槽內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一穩(wěn)壓裝置、恒溫晶體振蕩 器均設置在晶振外殼的內(nèi)部。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，所述 晶振外殼接地。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，所述 第一穩(wěn)壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩(wěn)壓器。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，還包 括用于為數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)壓的第二穩(wěn)壓裝置，所述第二穩(wěn)壓裝置連接第一穩(wěn)壓裝置，所 述第二穩(wěn)壓裝置設置在恒溫槽外部且位于晶振外殼內(nèi)部。
6. 根據(jù)權利要求5所述的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，所述 第二穩(wěn)壓裝置為基準電壓源或低壓差線性穩(wěn)壓器。
7. 根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)恒溫數(shù)字壓控晶體振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，還包 括用于發(fā)出數(shù)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(shù)模轉(zhuǎn)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(yōu)先權日:2014年8月19日
【發(fā)明者】劉朝勝, 王義鋒 申請人:廣東大普通信技術有限公司