带恒温槽的晶体振荡器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种带恒温槽的晶体振荡器，所述带恒温槽的晶体振荡器是使用变容二极管的具有频率可变功能的带恒温槽的晶体振荡器。一种带恒温槽的晶体振荡器，包括：晶体振子(1)，配置在恒温槽内；频率调整用变容二极管(5)；以及温度控制电路，调整恒温槽内的温度；且温度控制电路包含检测温度的热敏元件的热敏电阻(12)、及成为发热元件的功率晶体管(16)，所述带恒温槽的晶体振荡器将晶体振子(1)的接地端子、热敏电阻(12)的一端、功率晶体管(16)的发射极、及变容二极管(5)的阳极连接于共用的接地线。本实用新型可改善频率-温度特性。
【专利说明】带恒温槽的晶体振荡器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带恒温槽的晶体振荡器(crystal oscillator),尤其是涉及一种可改善频率-温度特性的带恒温槽的晶体振荡器。
【背景技术】
[0002][现有技术]
[0003]先前的带恒温槽的晶体振荡器为如下构造，即，将晶体振子配置在恒温槽(恒温箱(oven))内，且利用加热器(heater)将晶体振子的周围保持为固定温度，通常，晶体振子与热敏元件(热敏电阻(thermistor))、发热元件(功率晶体管(power transistor))分别在电路上及布局(layout)上独立。
[0004][相关技术]
[0005]另外，作为相关的【背景技术】，有日本专利特开2005-333315号公报“使用恒温槽的高稳定用的晶体振荡器”(日本电波工业股份公司)[专利文献I]、日本专利特开2005-143060号公报“压电振子及使用其的压电振荡器(piezoelectric oscillator) ” (东洋通信器股份公司)[专利文献2]。
[0006]专利文献I中示有一种晶体振荡器，所述晶体振荡器包括:导热板，过热供给体具有导线(Ieadwire)的插通孔，安装在电路基板，与晶体振子对向并直接热耦合；及加热用芯片电阻(chip resistance)，接近于导热板而安装在电路基板上，且与导热板热耦合。
[0007]专利文献2中示有一种压电振荡器，所述压电振荡器利用金属壳体(case)气密地密封压电元件，该压电元件导通固定在可贯通金属基座构件的两个导线端子上，且导线端子中的一者与金属壳体或金属基座构件连接。
[0008][【背景技术】文献]
[0009][专利文献]
[0010][专利文献I]日本专利特开2005-333315号公报
[0011][专利文献2]日本专利特开2005-143060号公报
[0012]然而，在先前的带恒温槽的晶体振荡器中，通常，晶体振子与热敏元件、发热元件分别在电路上及布局上独立，因此各个零件的热耦合变得松散，而存在频率-温度特性劣化的问题。
[0013]此外,在使用变容二极管(varicap d1de)的具有频率可变功能的晶体振荡器的情况下，变容二极管也与其他零件同样地在电路上及布局上独立，热耦合变得松散，因此有因变容二极管的端子间电容-温度特性而导致频率-温度特性变化，从而使频率-温度特性进一步劣化的问题。
[0014]另外，在专利文献1、专利文献2中，并未将晶体振子与热敏元件、发热元件、及变容二极管在电路上及布局上连接而使热耦合变得紧密从而可防止频率-温度特性劣化。
实用新型内容
[0015]本实用新型是鉴于所述实情而完成，其目的在于提供一种带恒温槽的晶体振荡器，所述带恒温槽的晶体振荡器是使用变容二极管的具有频率可变功能的带恒温槽的晶体振荡器，可改善频率-温度特性。
[0016]用来解决所述先前例的问题的本实用新型是一种带恒温槽的晶体振荡器，所述带恒温槽的晶体振荡器包括:晶体振子，配置在恒温槽内；频率调整用变容二极管；以及温度控制电路，调整恒温槽内的温度；所述带恒温槽的晶体振荡器的特征在于，温度控制电路包含:热敏元件，检测温度；及功率晶体管，成为发热元件，且所述带恒温槽的晶体振荡器将晶体振子的接地(ground)端子、热敏元件的一端、功率晶体管的发射极(emitter)、及变容二极管的阳极(anode)连接于共用的接地线。
[0017]本实用新型是所述带恒温槽的晶体振荡器，其特征在于:在温度控制电路设置着连接于功率晶体管的集电极(collector)的加热器，且在搭载晶体振子的基板上形成着连接图案(pattern)，所述连接图案以横穿晶体振子的下方的方式连接加热器与功率晶体管的集电极，接近于连接图案而形成着成为共用的接地线的接地图案，所述接地图案连接晶体振子的接地端子、热敏元件的一端、功率晶体管的发射极、及变容二极管的阳极。
[0018]本实用新型是所述带恒温槽的晶体振荡器，其特征在于:相对于以横穿晶体振子的下方的方式形成的连接图案而接近于该连接图案的一端边形成着第一接地图案，且接近于连接图案的另一端边而形成着第二接地图案，第一接地图案与晶体振子的第一接地端子连接，第二接地图案与晶体振子的第二接地端子连接，第一接地端子与第二接地端子经由晶体振子的金属外壳(cover)而连接。
[0019][实用新型的效果]
[0020]根据本实用新型，由于设为如下的带恒温槽的晶体振荡器，即温度控制电路包含检测温度的热敏元件、成为发热元件的功率晶体管，且将晶体振子的接地端子、热敏元件的一端、功率晶体管的发射极、及变容二极管的阳极连接于共用的接地线，因此在使用变容二极管的具有频率可变功能的带恒温槽的晶体振荡器中，晶体振子与热敏元件、发热元件、进而变容二极管在电路上及布局上连接而使热耦合变得紧密，从而有可改善频率-温度特性的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的实施方式的带恒温槽的晶体振荡器的电路图。
[0022]图2是表示本振荡器的电路配置的图。
[0023]附图标记:
[0024]1:晶体振子
[0025]2:振荡电路(OSC)
[0026]3:振荡电路缓冲器(OSCBuffer)
[0027]4:电容器
[0028]5:变容二极管
[0029]10:基板
[0030]11:第一电阻(Rl)
[0031]12:热敏电阻
[0032]13:第二电阻(R2)
[0033]14:第三电阻(R3)
[0034]15:运算放大器(OPAMP)
[0035]16:功率晶体管
[0036]17:加热器
[0037]20a,20b:接地图案
[0038]21:连接图案
[0039]B:基极
[0040]C:集电极
[0041]E:发射极
[0042]Vcc:电源电压端子
[0043]Vcont:控制电压输入端子
【具体实施方式】
[0044]一面参照附图一面对本实用新型的实施方式进行说明。
[0045][实施方式的概要]
[0046]本实用新型的实施方式的带恒温槽的晶体振荡器，利用共用的接地线连接晶体振子的接地端子、热敏元件的热敏电阻、发热元件的功率晶体管的发射极、及变容二极管的阳极，由此可使各元件的热耦合变得紧密，进而可改善频率-温度特性。
[0047][本振荡器:图1]
[0048]一面参照图1 一面对本实用新型的实施方式的带恒温槽的晶体振荡器(本振荡器)进行说明。图1是本实用新型的实施方式的带恒温槽的晶体振荡器的电路图。
[0049]如图1所示,本振荡器包括晶体振子1、振荡电路(OSC, oscillating circuit) 2、振荡电路缓冲器(OSC Buffer)3、电容器(condenser)4、及变容二极管5，作为温度控制电路，包含第一电阻(Rl)ll、热敏电阻12、第二电阻(R2) 13、第三电阻(R3) 14、运算放大器(operat1nal amplifier, OPAMP) 15、负极-正极-负极(Negative-Positive-Negative,NPN)型功率晶体管16、及加热器17。
[0050][本振荡器的连接关系]
[0051]本振荡器如图1所示，控制电压输入端子(Vcont)连接于电容器4的一端，且电容器4的另一端连接于晶体振子I的输入端子，晶体振子I的输出端子连接于振荡电路2的输入端子，振荡电路2的输出端子连接于振荡电路缓冲器3的输入端子，振荡电路缓冲器3的输出端子连接于本振荡器的输出端子(Output)。
[0052]此外，在控制电压输入端子连接着变容二极管5的阴极(cathode)侧，且变容二极管5的阳极侧与晶体振子I的接地(GrouND，GND)端子接地。
[0053]温度控制电路在电源电压端子(Vcc)连接着第一电阻(Rl)Il的一端、第二电阻(R2) 13的一端、及加热器17的一端,第一电阻11的另一端连接于热敏电阻12的一端,且热敏电阻12的另一端接地。
[0054]此外，在第二电阻13的另一端连接着第三电阻14的一端，且第三电阻14的另一端接地。
[0055]而且，第一电阻的另一端与热敏电阻12的一端之间的点连接于运算放大器15的正(plus) (+)输入端子，第二电阻13的另一端与第三电阻14的一端之间的点连接于运算放大器15的负(minus)(-)输入端子。
[0056]运算放大器15的输出端子连接于功率晶体管16的基极(base) (B)，在功率晶体管16的集电极(C)连接着加热器17的另一端，功率晶体管16的发射极(E)接地。
[0057]此处，作为本振荡器的特征部分，变容二极管5的阳极侧、晶体振子I的GND端子、热敏电阻12的另一端、第三电阻14的另一端、及功率晶体管16的发射极利用共用的接地(GND)线连接而接地。
[0058]由此，晶体振子I与热敏元件(热敏电阻12)、发热元件(功率晶体管17)、变容二极管5在电路上连接而使热耦合变得紧密，从而提高频率-温度特性。
[0059][本振荡器的各部]
[0060]对本振荡器的各部进行说明。
[0061]晶体振子I与振荡电路2通过被施加电源电压而开始振动，并将其振动输出至振荡电路缓冲器3。另外，晶体振子I的接地端子连接于共用的接地线。
[0062]振荡电路缓冲器3将从晶体振子I输入的振动放大并将振荡信号输出至输出端子。
[0063]由于通过使控制电压可变而使变容二极管5的电容值变化，因此使相对于晶体振子I的负载电容可变，从而可控制振荡频率。
[0064]变容二极管5的阴极连接于控制电压输入端子与电容器4的一端，且阳极连接于共用的接地线。
[0065][温度控制电路的动作]
[0066]下面，对温度控制电路的动作进行说明。
[0067]热敏电阻12是热敏元件，根据所检测出的温度而使流动的电流变化。
[0068]因此，第一电阻(Rl) 11与热敏电阻12之间的点的电压对应于利用热敏电阻12所获得的检测温度而变化，并被输入至运算放大器15的正(+)输入端子。
[0069]第二电阻(R2)13与第三电阻(R3) 14之间的点的电压不论温度如何均为固定，并被作为基准电压而输入至运算放大器15的负(_)输入端子。
[0070]而且，运算放大器15通过对应于检测温度的电压与基准电压的差分而将输出电压输出至功率晶体管16的基极(B)。
[0071]负极-正极-负极型(NPN型)功率晶体管16将来自运算放大器15的输出电压输入至基极(B)，并对应于输入至基极的电压而使电流从集电极(C)流动至发射极(E)。
[0072]功率晶体管16与加热器17成为发热元件，但主要发热的是功率晶体管16。
[0073]而且，在本振荡器中，特征性的构成是晶体振子I的接地端子、变容二极管5的阳极、热敏电阻12的另一端、第三电阻14的另一端、及功率晶体管16的发射极连接于共用的接地线，各元件电连接并且热耦合。
[0074][本振荡器的布局:图2]
[0075]—面参照图2 —面对本振荡器的布局进行说明。图2是表示本振荡器的电路配置的图。
[0076]图2成为将本振荡器的各部配置在基板10上且从上侧观察所得的图。
[0077]如图2所示，本振荡器在基板10上形成着成为共用的接地线的接地图案(第一接地图案、第二接地图案))20a、接地图案20b，此外，形成着连接图案21。
[0078]连接图案21连接着发热元件的功率晶体管16的集电极(C)，进而连接着加热器17。即，连接图案21是连接功率晶体管16的集电极与加热器17的线。
[0079]此外，接地图案20a连接着变容二极管5的阳极、热敏元件的热敏电阻12的另一端、及功率晶体管16的发射极(E)。
[0080]在晶体振子I的左下角部与右上角部设置着接地端子，且在其他角部设置着输入端子或输出端子。
[0081]晶体振子I的两个接地端子中的一者连接于接地图案20b，另一者连接于接地图案20a，接地图案20a与接地图案20b经由晶体振子I的金属外壳而电连接。
[0082]如此，连接功率晶体管16与加热器17的连接图案21以横穿晶体振子I的下侧的方式形成在基板10上，在形成于该连接图案21的上下的接地图案(共用的接地线20a、接地图案20b，连接着晶体振子I的接地端子、变容二极管5的阳极、热敏电阻12的另一端、及功率晶体管16的发射极，因此，晶体振子1、热敏电阻12、功率晶体管16、变容二极管5可在电路上连接且在布局上接近而配置，从而可使这些元件的热结合变得紧密而防止频率-温度特性的劣化。
[0083][实施方式的效果]
[0084]根据本振荡器，由于设为如下构成，即晶体振子I的接地端子、热敏元件的热敏电阻12的另一端、发热元件的功率晶体管16的发射极、及变容二极管5的阳极在电路上及布局上连接，因此使这些元件的热耦合变得紧密，进而具有可改善频率-温度特性的效果。
[0085][工业上的可利用性]
[0086]本实用新型是使用变容二极管的具有频率可变功能的带恒温槽的晶体振荡器，适合于可改善频率-温度特性的带恒温槽的晶体振荡器。
【权利要求】
1.一种带恒温槽的晶体振荡器，包括:晶体振子，配置在恒温槽内；频率调整用变容二极管；以及温度控制电路，调整恒温槽内的温度；其特征在于， 所述温度控制电路包含:热敏元件，检测温度；及功率晶体管，成为发热元件；且 将所述晶体振子的接地端子、所述热敏元件的一端、所述功率晶体管的发射极、及所述变容二极管的阳极连接于共用的接地线。
2.根据权利要求1所述的带恒温槽的晶体振荡器，其特征在于:在温度控制电路设置着连接于功率晶体管的集电极的加热器，且 在搭载晶体振子的基板上形成着连接图案，所述连接图案以横穿所述晶体振子的下方的方式连接所述加热器与所述功率晶体管的集电极， 接近于所述连接图案而形成着成为共用的接地线的接地图案，所述接地图案连接所述晶体振子的接地端子、热敏元件的一端、所述功率晶体管的发射极、及变容二极管的阳极。
3.根据权利要求2所述的带恒温槽的晶体振荡器，其特征在于:相对于以横穿晶体振子的下方的方式形成的连接图案而接近于该连接图案的一端边形成着第一接地图案， 接近于所述连接图案的另一端边而形成着第二接地图案，且 所述第一接地图案与所述晶体振子的第一接地端子连接，所述第二接地图案与所述晶体振子的第二接地端子连接，所述第一接地端子与所述第二接地端子经由所述晶体振子的金属外壳而连接。
【文档编号】H03B5/36GK203951439SQ201420264526
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】本宫甲史郎 申请人:日本电波工业株式会社