专利名称：一种脉宽可控的晶体振荡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及振荡器技术领域，尤其涉及一种脉宽可控的晶体振动器。
背景技术：
作为一个开关倒相器件，非门可用于构成各种脉冲波形的产生电路；当谐振器件为RC元件时，电路的基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压VT时，门的输出状态即发生变化；其中，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。图1为一种对称型多谐振荡器，由于电路完全对称，电容C2的充放电时间常数相同；故而，该对称型多谐振荡器输出对称的方波；如果改变电阻Rl和电阻R2的电阻值以及电容Cl和C2的电容值，可以改变输出振荡频率。图2为一种非对称型多谐振荡器，该非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的；当用TTL与非门组成时，输出脉冲宽度如下:T1 = R1XC1, T2 = L2R1XC1。图3也是一种非对称型多谐振荡器，该非对称型多谐振荡器通过两只二极管D1、D2和两个电阻Rl、R2代替图2中的R1，由于二极管D1、D2的串入，工作时，电容Cl的充放电按各自回路走；故而，该非对称型多谐振荡器的输出波型占空比由R1、R2的比率决定，输出脉冲宽度:T1 = 1.4R1XC1, T2 = 1.4R2XC1。通过分析上述三种振荡器可知，振荡器的振荡频率由电路中的电阻的电阻值以及电容器的电容值决定；而当温度发生变化时，电阻值和电容值会发生变化，这种变化最终会引起振荡器的振荡频率发生变化。另外，电路的状态转换都发生在与非门输入电平达到门的阈值电平VT的时刻，在VT附近电容器的充放电速度已经缓慢，而且VT本身也不够稳定且易受温度等因素干扰，特别是当振荡器的工作电压发生变化时，振荡器频率输出的变化更大，CMOS与非门一般可工作于5V 15V电源电压下,如振荡器电源电压由5V升至15V时，其振荡频率可升高达30%。因此，上述振荡器存在输出振荡频率的稳定性较差的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种脉宽可控的晶体振荡器，该晶体振荡器的输出振荡频率稳定性好且可实现脉宽可控。为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。一种脉宽可控的晶体振荡器，包括有反相器、机械式谐振器以及具有电流单向性且可限定电流大小的电流限制器件，反相器并联有偏压电阻R1，机械式谐振器的其中一接线端与反相器的输入端连接，机械式谐振器的另一接线端通过串接限流电阻R2与反相器的输出端连接，机械式谐振器的两个接线端与电流限制器件并联，机械式谐振器配装有谐振器负载电容Cl和谐振器负载电容C2,谐振器负载电容Cl的其中一接线端与机械式谐振器的其中一接线端连接，谐振器负载电容C2的其中一接线端与机械式谐振器的另一接线端连接，谐振器负载电容Cl的另一接线端和谐振器负载电容C2的另一接线端连接并共同接地。
其中，所述电流限制器件配装有可变限流电阻RP，电流限制器件的其中一接线端通过串接可变限流电阻RP与所述机械式谐振器相应的接线端连接。其中，所述电流限制器件配装有光电耦合器。其中，所述电流限制器件配装有电流单向通过的PN半导体。其中，所述反相器为逻辑反相器、CMOS非门电路、CMOS与非门电路或者CMOS或非I 电路。其中，所述机械式谐振器为石英晶体谐振器。其中，所述机械式谐振器为陶瓷谐振器。本发明的有益效果为:本发明所述的一种脉宽可控的晶体振荡器，其包括有反相器、机械式谐振器以及电流限制器件，反相器并联有偏压电阻R1，机械式谐振器的其中一接线端与反相器的输入端连接，机械式谐振器的另一接线端通过串接限流电阻R2与反相器的输出端连接，机械式谐振器的两个接线端与电流限制器件并联，机械式谐振器配装有谐振器负载电容Cl和谐振器负载电容C2。本发明主要通过改变电流限制器件的电流的大小来控制机晶体振荡器的输出脉冲宽度，进而获得所需要的输出脉冲宽度，电流限制器件所通过的电流值越大，所输出的脉冲宽度越大；另外，改变电流限制器件的电流通过方向可以使得输出波形反相。综合上述情况可知，本发明具有稳定性好且脉冲宽度可控的优点。
下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。图1为一种对称型多谐振荡器的结构示意图。
图2为一种非对称型多谐振荡器的结构示意图。图3为另一种非对称型多谐振荡器的结构示意图。图4为本发明第一种实施方式的结构示意图。图5为本发明第二种实施方式的结构示意图。图6为本发明第三种实施方式的结构示意图。图7为本发明第四种实施方式的结构示意图。图8为本发明第五种实施方式的结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。实施例一,如图4和图5所不,一种脉宽可控的晶体振荡器,包括有反相器1、机械式谐振器2以及具有电流单向性且可限定电流大小的电流限制器件3，反相器I并联有偏压电阻R1，机械式谐振器2的其中一接线端与反相器I的输入端连接，机械式谐振器2的另一接线端通过串接限流电阻R2与反相器I的输出端连接，机械式谐振器2的两个接线端与电流限制器件3并联，机械式谐振器2配装有谐振器负载电容Cl和谐振器负载电容C2，谐振器负载电容Cl的其中一接线端与机械式谐振器2的其中一接线端连接，谐振器负载电容C2的其中一接线端与机械式谐振器2的另一接线端连接，谐振器负载电容Cl的另一接线端和谐振器负载电容C2的另一接线端连接并共同接地。
其中，本发明可通过PN半导体来实现电流单向性。另外，本发明的反相器I可以为逻辑反相器1、CM0S非门电路、CMOS与非门电路或者CMOS或非门电路；本发明的机械式谐振器2可以为石英晶体谐振器或者陶瓷谐振器。本发明主要通过改变电流限制器件3的电流的大小来控制机晶体振荡器的输出脉冲宽度，进而获得所需要的输出脉冲宽度，电流限制器件3所通过的电流值越大，机械式振荡器所输出的脉冲宽度越大。另外，改变电流限制器件3的电流通过方向可以使得机械式振荡器的输出波形反相。如图4所示的晶体振荡器，电流限制器件3所通过的电流方向与反相器I的接通方向一致，本实施例一通过将电流限制器件3并联于机械式谐振器2，可以使得机晶体振荡器的输出脉冲宽度加大。当需要将机晶体振荡器的输出脉冲宽度减少时，可按照图5结构布置电流限制器件3与图4的电流限制器件3布置方向相反，电流限制器件3反方向并联于机械式谐振器
2。需进一步解释，无论电流限制器件3如何接入，本发明的输出频率以及机械式谐振器2的谐振频率不会变动。实施例二，如图6所示，本实施例二与实施例一的区别在于:电流限制器件3配装有可变限流电阻RP，电流限制器件3的其中一接线端通过串接可变限流电阻RP与机械式谐振器2相应的接线端连接。本实施例二的晶体振荡器可通过调整可变限流电阻RP的大小以获得所需的输出脉冲宽度，其中，可变限流电阻RP的阻值越小，输出脉冲宽度就越大；可变限流电阻RP的阻值越大，输出脉冲宽度就越小。与实施例 样，本实施例二中的电流限制器件3可反方向并联于机械式谐振器
2;当电流限制器件3可反方向并联于机械式谐振器2时，依然可通过调整可变限流电阻RP的大小来获得所需的输出脉冲宽度；此时，可变限流电阻RP的阻值越小，输出脉冲宽度就越小；可变限流电阻RP的阻值越大，输出脉冲宽度就越大。实施例三，如图7和图8所示，本实施例三与实施例一的区别在于:电流限制器件3配装有光电耦合器4。在本实施例三使用过程中，通过调整光电耦合器4的电流大小也可控制输出脉冲宽度，并可实现电气隔离控制且适用于闭环系统中。如图7所示，流入光电耦合器4的正向电流越大，输出脉冲宽度就越大；相应的，流入光电耦合器4的正向电流越小，输出脉冲宽度就越小。如图8所示，光电耦合器4反向接入于电流限制器件3，流入光电耦合器4的正向电流越大，输出的脉冲宽度就越小；相应的，流入光电耦合器4的正向电流越小，输出的脉冲宽度就越大。由于光电耦合器4具有输入输出间互相隔离以及电流单向性等特点，另外，还由于光电耦合器4的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有良好的电绝缘能力、抗干扰能力以及较强的共模抑制能力。所以，本实施例三通过接入光电耦合器4，很容易使晶体振荡器与外围控制电路组成闭环控制电路，从而获得所需的功能。以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种脉宽可控的晶体振荡器，其特征在于:包括有反相器(I)、机械式谐振器(2)以及具有电流单向性且可限定电流大小的电流限制器件(3)，反相器(I)并联有偏压电阻R1，机械式谐振器(2)的其中一接线端与反相器(I)的输入端连接，机械式谐振器(2)的另一接线端通过串接限流电阻R2与反相器(I)的输出端连接，机械式谐振器(2)的两个接线端与电流限制器件(3)并联，机械式谐振器(2)配装有谐振器负载电容Cl和谐振器负载电容C2，谐振器负载电容Cl的其中一接线端与机械式谐振器(2)的其中一接线端连接，谐振器负载电容C2的其中一接线端与机械式谐振器(2)的另一接线端连接，谐振器负载电容Cl的另一接线端和谐振器负载电容C2的另一接线端连接并共同接地。
2.根据权利要求1所述的一种脉宽可控的晶体振荡器，其特征在于:所述电流限制器件(3)配装有可变限流电阻RP，电流限制器件(3)的其中一接线端通过串接可变限流电阻RP与所述机械式谐振器(2)相应的接线端连接。
3.根据权利要求1所述的一种脉宽可控的晶体振荡器，其特征在于:所述电流限制器件(3)配装有光电耦合器(4)。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种脉宽可控的晶体振荡器，其特征在于:所述电流限制器件(3)配装有电流单向通过的PN半导体。
5.根据权利要求4所述的一种脉宽可控的晶体振荡器，其特征在于:所述反相器(I)为逻辑反相器(I )、CMOS非门电路、CMOS与非门电路或者CMOS或非门电路。
6.根据权利要求5所述的一种脉宽可控的晶体振荡器，其特征在于:所述机械式谐振器(2)为石英晶体谐振器。
7.根据权利要求6所述的一种脉宽可控的晶体振荡器，其特征在于:所述机械式谐振器(2)为陶瓷谐振器。
全文摘要
本发明公开了一种脉宽可控的晶体振荡器，包括有反相器、机械式谐振器以及电流限制器件，反相器并联有偏压电阻R1，机械式谐振器的其中一接线端与反相器的输入端连接，机械式谐振器的另一接线端通过串接限流电阻R2与反相器的输出端连接，机械式谐振器的两个接线端与电流限制器件并联，机械式谐振器配装有谐振器负载电容C1和谐振器负载电容C2。本发明主要通过改变电流限制器件的电流的大小来控制机晶体振荡器的输出脉冲宽度，进而获得所需要的输出脉冲宽度，电流限制器件所通过的电流值越大，所输出的脉冲宽度越大；另外，改变电流限制器件的电流通过方向可以使得输出波形反相。故而，本发明具有稳定性好且脉冲宽度可控的优点。
文档编号H03H9/205GK103187945SQ201310024698
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者朱军, 方思敏 申请人:安徽久富电子有限公司