专利名称：恒温温补晶体振荡器实现方法
技术领域：
本发明涉及一种恒温温补晶体振荡器实现方法。
背景技术：
提高石英晶体振荡器频率_温度稳定性的措施一般有两种 一是将晶体振荡器放置在恒温槽中，在规定的温度范围内(如-40 - 85°C )恒温槽内的温度保持恒定，从而保证晶体振荡器输出频率的稳定性。二是对晶体振荡器进行温度补偿。在规定的温度范围内(如-40 85。C ),通过改变串接在晶体一端的变容二极管上的电压使晶体振荡器频率发生变化，这个变化的数值恰好等于石英晶体由于温度变化所引起的频率偏移，二者相抵消，使得晶体振荡器输出频率稳定在标称频率上。
现代通信电子技术的高速发展，不仅要求晶振具有更高的频率-温度稳定性，还要求晶振快速稳定、功耗低。第一种方法优点是频率-温度稳定性高，缺点是需要预热、功耗大。第二种方法的优点是开机即能工作，无需预热，功耗低，缺点是频率-温度稳定性较差。这两种晶振即恒温晶振和温补晶振的优缺点都很突出，其局限性也越来越明显。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种预热时间比恒温晶振短，功耗比恒温晶振低，频率-温度稳定性优于温补晶振的恒温温补晶振的实现方法。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是 一种恒温温补晶体振荡器实现方法，提供温度补偿晶体振荡器，并通过对温度补偿晶体振荡器进行恒温，减'J 、温度变化对所述温度补偿晶体振荡器的影响。
所述温度补偿晶体振荡器可以是热敏电阻补偿晶体振荡器、数字温度补偿晶体振荡器和专用集成电路补偿晶体振荡器中的任意一种。
3所述对温度补偿晶体振荡器进行恒温是通过恒温槽来实现的。所述对恒温槽的恒温温度小于温度补偿晶体振荡器的最高工作温度。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于本发明采用将温度补偿晶体振
荡器置于恒温槽中的方法，集成了恒温晶振振荡器和温度补偿晶体振荡器的优点，克服了恒温晶体振荡器需要预热、功耗大，温度补偿晶体振荡器频率-温度稳定性差的缺点，同时具有功耗低，稳定性高，开机预热时间很短的特点，弥补了传统恒温晶振和温补晶振的缺点。
本发明与恒温晶体振荡器相比，恒温晶体振荡器的功耗主要是恒温槽，恒温槽的温度设定一般都要高于恒温晶振的最高工作温度，才能保证其频率-温度稳定性。恒温槽的功耗占整个晶振功耗的绝大部分，具有较大的功耗，而本发明所述方法是通过大幅度降低恒温槽的温度，以大大减少整个恒温温补晶振的功耗。恒温槽设定的恒温温度为t。， t。比晶振的最高工作温度小很多，因此该恒温温补晶体振荡器的功耗大大低于恒温晶振的功耗。当环境温度高于t。时，恒温槽停止工作，其频率-温度稳定性由温度补偿晶体振荡器的补偿网络来保证。
恒温晶体振荡器开机时恒温槽对晶振电路和器件进行加热，由于主振电路不带温度补偿功能，在恒温槽开始加热到槽内温度恒定这段时间里，晶振输出频率稳定性较低，不能满足要求，恒温槽设定的温度高于晶振的最高工作温度，其加热时间较长，而本发明所述的方法在晶振开机时，由于主振电路是经过温度补
偿的，即使恒温槽的温度存在变化，在加热到温度恒定这段时间里，晶振输出频率的稳定性由温度补偿晶体振荡器决定，能够满足一般的要求，并且由于恒温槽设定的温度大大低于晶振的最高工作温度，其加热时间较短。采用本发明方法制作的恒温温补晶振在环境温度低于恒温槽设定的温度时，相当于一个恒温晶振，其频率-温度稳定性比传统的温补晶振好.而在环境温度高于恒温槽设定的温度时，相当于一个温补晶振，其工作温度范围较窄，它的频率-温度稳定性比传统的温补晶振好。
具体实施方式
本发明为了克服恒温晶体振荡器(简称恒温晶振)功耗大、需要预热的缺点，同时也是为了克服溫度补偿晶体振荡器(简称温补晶振)频率-温度稳定性差的缺点，将上述两种晶体振荡器的优点进行综合，提出一种具有预热时间比恒温晶振短，功耗比恒温晶振低，频率-温度稳定性优于温补晶振新的晶体振荡器的实现方法，该方法是在温补晶振的基础上进行恒温的方法，即提供一温度补偿晶体振荡器，并通过对温度补偿晶体振荡器进行恒温，减小温度变化对所述温度补偿晶体振荡器的影响。
所述温度补偿晶体振荡器可以是热敏电阻补偿晶体振荡器、数字温度补偿晶体振荡器和专用集成电路补偿晶体振荡器中的任意一种。
恒温方式采用在恒温槽来恒温，恒温槽是具有维持槽内温度恒定的装置。
本发明中，恒温槽工作时，其槽内温度恒定在某个温度点t。，该温度点大于恒温温补晶振的最低工作温度，小于最高工作温度(若恒温温补晶振的工作
温度范围为-30°C ~+85°C,则-3(TC <t。<+85°C )。这个温度点的选择根据恒温温补晶振要求的功耗来确定。恒温槽工作时，即在环境温度T《t。时整个晶振相当于一个恒温晶振，具有恒温晶振频率-温度稳定性好的特点。当环境温度T高于恒温槽内的温度时(即T>t。)，恒温槽停止工作，当恒温槽停止工作时，即环境温度T〉t。时整个晶振相当于一个温补晶振，具有温补晶振功耗低的特点，同时，采用该方法的晶振在启动时，其主振电路是经过温度补偿的，故其开机稳定时间很短，且由温度变化引起的输出频率偏移很小，预热时间比传统的恒温晶振小很多。即使恒温槽的温度存在变化，在加热到温度恒定这段时间里:晶振输出频率的稳定性由温度补偿晶体振荡器决定，能够满足一般的要求，并且由于恒温槽设定的温度大大低于晶振的最高工作温度，其加热时间较短。采用该方法制成的晶振(恒温溫补晶体振荡器)弥补了传统恒温晶振和温补晶振的缺点。
下面是一个采用上迷方法实现的恒温温补晶振，说明如下
1)、选用CMAC公司的SMD温补晶振。其型号为10MHz 9003FS1B。经过实测，它在+5 0 °C ~ +7 0 °C温度范围内频率-温度稳定性为1x10-7。
2)、将该晶振放入恒温槽内，恒温槽温度设为5(TC。当环境温度小于50。C时恒温槽工作，环境温度大于5(TC时恒温槽停止工作。
3 )、恒温温补晶振密封后放入高低温箱测试。其最大功耗为1. 1W，在-2(TC ~+70€温度范围内，其频率-温度稳定性为1x10-7。
4 )、开机30秒内该晶振稳定性进入1x10-7。
权利要求
1、一种恒温温补晶体振荡器实现方法，其特征在于提供温度补偿晶体振荡器，并通过对温度补偿晶体振荡器进行恒温，减小温度变化对所述温度补偿晶体振荡器的影响。
2、 根据权利要求l所述的恒温温补晶体振荡器实现方法，其特征在于所述 温度补偿晶体振荡器可以是热敏电阻补偿晶体振荡器、数字温度补偿晶体振荡 器和专用集成电路补偿晶体振荡器中的任意一种。
3、 根据权利要求l所述的恒温温补晶体振荡器实现方法，其特征在于所述 对温度补偿晶体振荡器进行恒温是通过恒温槽来实现的。
4、 根据权利要求3所述的恒温温补晶体振荡器实现方法，其特征在于所述 对恒温槽的恒温温度小于温度#卜偿晶体振荡器的最高工作温度。
全文摘要
本发明公开了一种恒温温补晶体振荡器实现方法，提供温度补偿晶体振荡器，并通过对温度补偿晶体振荡器进行恒温，减小温度变化对所述温度补偿晶体振荡器的影响。本发明采用将温度补偿晶体振荡器置于恒温槽中的方法，集成了恒温晶振振荡器和温度补偿晶体振荡器的优点，克服了恒温晶体振荡器需要预热、功耗大，温度补偿晶体振荡器频率-温度稳定性差的缺点，同时具有功耗低，稳定性高，开机预热时间很短的特点，弥补了传统恒温晶振和温补晶振的缺点。
文档编号H03H9/02GK101662269SQ20091007542
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者敏 孙, 王占奎, 陈中平, 黎敏强 申请人:河北博威集成电路有限公司