小体积双恒温槽恒温晶体振荡器的制作方法

文档序号:11055645
小体积双恒温槽恒温晶体振荡器的制造方法与工艺

本实用新型涉及电子通信领域,具体涉及一种小体积双恒温槽恒温晶体振荡器。



背景技术:

晶体振荡器全称石英晶体振荡器,是一种高精密的振荡器,广泛应用于军用、民用电子、通信、雷达等领域设备中,为设备提供一个精密的时钟基准信号,大致分为4类:通用晶体振荡器(SPXO)、压控晶体振荡器(VCXO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)和恒温晶体振荡器(OCXO)。

随着科学技术的发展和需求,对恒温晶体振荡器的指标即相噪、体积及稳定度的要求越来越高。目前,国内高稳定度双恒温槽恒温晶体振荡器的主要缺点是体积大,较小的达到36mm×27mm×16mm;并且工作电压高于12V,相噪较高。



技术实现要素:

本实用新型的目的是克服上述现有技术中的缺点而提供一种小体积双恒温槽恒温晶体振荡器,使双恒温槽恒温晶体振荡器实现小体积化、高温度稳定度以及低相噪。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:

一种小体积双恒温槽恒温晶体振荡器,包括第一金属屏蔽壳、外槽模块、第二金属屏蔽壳和内槽模块;所述内槽模块设置于所述第二金属屏蔽壳内;所述外槽模块设置于所述第一金属屏蔽壳与第二金属屏蔽壳之间;所述内槽模块包括第一稳压电路、振荡模块和第一恒温模块;所述振荡模块包括晶体、振荡电路和缓冲输出模块;所述第一恒温模块包括第一温度传感器和第一温度控制电路;所述第一温度控制电路包括第一PCB板、设置于第一PCB板上方的第一MOS管和设置于第一PCB板下方的金属导热板;所述外槽模块包括第二稳压电路、第二温度传感器和第二温度控制电路;所述第二温度控制电路包括第二PCB板、第三PCB板以及设置于第二PCB板上的第二MOS管;所述第一PCB板和所述第二PCB板上均设置有金属过孔。

优选地,所述晶体设置于所述金属导热板的下方,并与金属导热板相连。

优选地,所述第三PCB板设置于内槽模块的下方;所述内槽模块通过所述第三PCB板与所述外槽模块连接。

优选地,所述第二PCB板为两个,并对称设置于所述第一金属屏蔽壳的两个侧面;所述第二MOS管为两个,并对称设置于所述第二PCB板上。

优选地,所述振荡模块为非门电路振荡;所述缓冲输出模块为非门电路输出模块。

优选地,所述第一稳压电路和第二稳压电路均采用LDO稳压器。

优选地,所述金属过孔不少于两个。

本实用新型具有如下有益效果:

(1)发热器件选用小封装、大功率、线性好的MOS管,在温度控制电路中控制栅极,使MOS管的电流相应改变,使晶振内部的温度达到设定的温度,使内部温度区域相对稳定,控温精度高、控温线性好,可达到高温度稳定的效果。

(2)本实用新型采用直接对晶体加热的方式,第一MOS管通过第一PCB板上的金属过孔对金属导热板加热,金属导热板把热传导到晶体上,控温精度高。

(3)第二金属屏蔽壳将内、外槽模块隔离开,使内槽模块保持一个相对独立、隔离和密闭的热结构,同时是外槽模块的第二PCB板的支撑以及第二MOS管的导热结构,不仅可以实现本实用新型的小体积化,还具有传热效率高,热损失小的优点。第一金属屏蔽壳可以对整个晶体振荡器进行屏蔽和保护,减小了外界对晶体振荡器造成的损害与影响。

(4)振荡电路中用非门电路代替传统三极管作为振荡器件,缓冲输出模块也用非门电路替代传统三极管作为放大输出,使得晶振输出有更低的相噪,而且电路简单、体积更小。

(5)内槽模块和外槽模块的稳压电路均采用小体积宽温区低压差、低噪声的LDO,RMS噪声小于10uV,可以提供稳定、低噪声的工作电压。

(6)第三PCB板使内槽模块和外槽模块直接相连,大大节省了振荡器内部空间,使本实用新型的振荡器小体积化。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的整体组成示意图;

图2 为本实用新型实施例1的内槽模块结构示意图;

图3为本实用新型实施例1的整体结构示意图。

图中:1-第二金属屏蔽壳,2-第一MOS管,3-第一PCB板,4-金属导热板,5-晶体,6-内槽模块,7-第一金属屏蔽壳,8-第二PCB板,9-第二MOS管,10-第三PCB板,11-外槽模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步的说明。以下实施方式和实施例只是本实用新型的部分实施例和实施方式,并不是全部的实施例和实施方式,不是对本发明的保护范围的限制。本领域技术人员在未作出任何创造性劳动的情况下,进行的任何修改或变动均应视为落入了本实用新型的保护范围内。

实施例1

如图1-3所示,一种小体积双恒温槽恒温晶体振荡器,包括第一金属屏蔽壳7、外槽模块11、第二金属屏蔽壳1和内槽模块6;所述内槽模块6设置于所述第二金属屏蔽壳1内;所述外槽模块11设置于所述第一金属屏蔽壳7与第二金属屏蔽壳1之间;所述内槽模块6包括第一稳压电路、振荡模块和第一恒温模块;所述振荡模块包括晶体5、振荡电路和缓冲输出模块;所述第一恒温模块包括第一温度传感器和第一温度控制电路;所述第一温度控制电路包括第一PCB板3、设置于第一PCB板3上方的第一MOS管2和设置于第一PCB板3下方的金属导热板4;所述晶体5设置于所述金属导热板4的下方,并与金属导热板4相连;所述外槽模块11包括第二稳压电路、第二温度传感器和第二温度控制电路;所述第二温度控制电路包括第二PCB板8、第三PCB板10以及设置于第二PCB板8上的第二MOS管9;所述第一PCB板3和所述第二PCB板8上均设置有金属过孔;第一MOS管2通过第一PCB板3上的金属过孔对金属导热板4加热,继而金属导热板4把热传导到晶体5上;所述第三PCB板10设置于内槽模块6的下方;所述内槽模块6通过所述第三PCB板10与所述外槽模块11连接;所述第二PCB板8为两个,并对称设置于所述第一金属屏蔽壳7的两个侧面;所述第二MOS管9为两个,并对称设置于所述第二PCB板8上;第二PCB板8外侧面焊接第二MOS管9和其他元器件,第二PCB板8内侧面焊接到第二金属屏蔽壳1上,第二MOS管9通过第二PCB板8上的金属过孔对内槽模块6进行加热;所述振荡模块为非门电路振荡;所述缓冲输出模块为非门电路输出模块;所述第一稳压电路和第二稳压电路均采用小体积宽温区低压差、低噪声的LDO稳压器;所述金属过孔不少于两个。

本实用新型中,第一MOS管、第二MOS管的位置、以及与第一PCB板、第二PCB板的连接关系,对本实用新型的小体积双恒温槽恒温晶体振荡器的控温精度具有重要的影响,采用实施例1的方式是较佳的组合位置关系,可以实现较高的控温精度。

在双恒温槽恒温晶体振荡器的设计中,一般外槽的加热功率比内槽的要大,因此要求外槽控温灵敏度适中,内槽的控温灵敏度要尽可能的高。采用本实用新型的控温模式,可以使外槽把外界很大的一个温度变化压缩到一个较小的温度变化,内槽将这个较小的温度变化控制在很小的范围内,从而实现较高的控温精度,达到较高的温度稳定度。

本实用新型的小体积双恒温槽恒温晶体振荡器可以实现的效果如下,以10MHz为例:

相噪:103dBc/Hz@1Hz,135dBc/Hz@10Hz,158dBc/Hz@100Hz,167dBc/Hz@1kHz,169dBc/Hz@10kHz,170dBc/Hz@100kHz;温度稳定度:±5E-10@-40~+70℃;输出电平:>7dBm;体积:20×20×12.7mm3

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