一种稳定频率输出的RC振荡装置的制作方法

本实用新型属于电子电路技术领域，涉及一种稳定频率输出的RC振荡装置。

背景技术：

振荡器(英文：oscillator)是用来产生重复电子讯号(通常是正弦波或方波)的电子元件。其构成的电路叫振荡电路。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。

振荡器简单地说就是一个频率源，一般用在锁相环中。详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。能够完成从直流电能到交流电能的转化，这样的装置就可以称为“振荡器”。

振荡器主要分为RC，LC振荡器和晶体振荡器

RC振荡器采用RC网络作为选频移相网络的振荡器统称为RC正弦振荡器，属音频振荡器。

LC振荡器采用LC振荡回路作为移相和选频网络的正反馈振荡器称为LC振荡器。

目前，振荡器广泛应用于电子、工业、医疗及科学研究等方面，对于RC振荡电路，传统结构的RC振荡器的振荡频率易受到外部电源电压波动、温度变化或者工艺偏差的影响，使得RC振荡器的输出频率很不稳定，给人们的生产生活带来了极大的不便。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种抗干扰能力强，精度高的RC振荡装置。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种稳定频率输出的RC振荡装置，包括RC振荡电路还包括电源电路和电压检测模块，所述电压检测模块用于检测RC振荡电路的电压并将检测结果发送给信号处理单元，所述信号处理单元接收电压检测模块检测出的实际值并提取储存器中的电压预置值，信号处理单元将电压实际值与预置值进行判定，并将结果发送至频率调整单元，所述频率调整单元根据信号处理单元发出的结果对RC振荡电路输出进行调整；所述电源电路包含，变压器，桥式整流电路，滤波模块和稳压电路，所述变压器输出端与桥式整流电路输入端连接，所述桥式整流电路输出端与滤波模块输入端连接，滤波模块输出端与稳压电路输入端连接，稳压电路输出端与RC振荡电路输入端连接；

所述稳压电路包含，主要稳压器，提供输出电压，并根据所述输出电压与参考电压调节所述输出电压；以及至少一辅助稳压器，耦接所述主要稳压器，提供所述输出电压，并根据所述输出电压与所述参考电压调节所述输出电压，其中所述主要稳压器和每一上述辅助稳压器提供相同大小的分支电流，所述稳压电路的输出电流包括所述主要稳压器和所述至少一辅助稳压器提供的所述分支电流。

进一步，所述主要稳压器还包含，分压器，根据所述输出电压提供反馈电压，其中所述反馈电压为所述输出电压的分压；第一晶体管，耦接于电源电压与所述分压器之间，提供所述主要稳压器的所述分支电流，其中所述第一晶体管和所述分压器的接点提供所述输出电压；以及第一运算放大器，耦接所述分压器与所述第一晶体管，根据所述反馈电压与所述参考电压调节所述主要稳压器的所述分支电流。

进一步，所述第一运算放大器的正输入端接收所述反馈电压，所述第一运算放大器的负输入端接收所述参考电压，所述第一运算放大器的输出端耦接所述第一晶体管的栅极。

进一步，所述RC振荡电路为与温度无关的RC振荡电路。

进一步，所述储存器储存多组的电压预置值与频率调整值。

进一步，所述信号处理单元为比较单元，比较单元通过将电压检测单元检测的实际值与预置值进行比较，并将结果发送给频率调整单元。

本实用新型的有益效果在于：由此本实用新型通过对RC振荡电路的电压进行有效的反馈、控制和调整，同时选用对温度反应不敏感的RC振荡电路，解决了传统RC振荡电路中存在的电压波动和温度变化对RC振荡电路输出频率不稳定的问题。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型稳定频率输出的RC振荡装置的结构框图；

图2为本实用新型选用的稳压电路；

图3为与温度无关的RC振荡电路。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

本实用新型提供一种稳定频率输出的RC振荡装置。

参照图1，图1是本实用新型稳定频率输出的RC振荡装置的结构框图，具体的包含变压器，桥式整流电路，滤波模块，稳压电路，RC振荡电路，电压检测模块，信号处理单元，储存器，频率调整单元，变压器输出端与桥式整流电路输入端连接，桥式整流电路输出端与滤波模块输入端连接，滤波模块输出端与稳压电路连接，稳压电路输出端与RC振荡电路连接，由此形成RC振荡电路的电源输入，RC振荡电路与电压检测模块连接，电压检测模块用于检测RC振荡电路的电压并将检测结果发送给信号处理单元，信号处理单元接收电压检测模块检测出的实际值并提取储存器中的电压预置值，其中，可根据需要预先在存储器中设置若干个电压计算结果，且每一个电压计算结果都对应一个预设的频率修调值，信号处理单元为比较单元，信号处理单元将电压实际值与预置值进行比较，并将结果发送至频率调整单元，频率调整单元根据信号处理单元发出的比较结果对RC振荡电路输出进行调整。图3是本实用信息选用的与温度无关的RC振荡电路图，该振荡电路在温度-40℃～150℃范围内变化10.5kHz，温度系数为55.3ppm/℃，温度对该振荡电路几乎没有影响。

图2为本实用新型选用的稳压电路，分压器由电阻R1和R2组成。分压器可根据输出电压Vout提供反馈电压Vfb。反馈电压Vfb为输出电压Vout的分压。运算放大器的正输入端(non-inverting input)自分压器接收反馈电压Vfb。运算放大器的负输入端(inverting input)接收参考电压VREF。运算放大器的输出端耦接晶体管MP的栅极(gate)。晶体管MP是P通道金属氧化物半导体场效应晶体管(p-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)。晶体管MP耦接于电源电压VCC与分压器之间。晶体管MP是主要稳压器的输出级(output stage)，可提供主要稳压器的分支电流Ib。运算放大器将反馈电压Vfb与参考电压VREF之间的误差放大为电压Vg，以通过晶体管MP的栅极调节分支电流Ib。分支电流Ib可影响输出电压Vout。如果输出电压Vout降低，则电压Vg随之降低。分支电流Ib随之增大，可拉高输出电压Vout。反之，如果输出电压Vout升高，则电压Vg随之升高。分支电流Ib随之减少，可降低输出电压Vout。通过上述的反馈机制，主要稳压器111就能根据输出电压Vout与参考电压VREF调节输出电压Vout。

辅助稳压器包括运算放大器、晶体管MP_2以及反馈单元。反馈单元包括电阻Rs_2和跨导(transconductance)运算放大器。跨导运算放大器以虚拟短路(virtual short circuit)耦接晶体管MP的栅极和晶体管MP_2的栅极。电阻Rs_2的一端耦接来自分压器的反馈电压Vfb。电阻Rs_2的另一端耦接跨导运算放大器的输出端和运算放大器的负输入端。电阻Rs_2可调节反馈电压Vfb，并将调节过后的反馈电压Vfb_2提供至运算放大器的负输入端。

由此本实用新型通过对RC振荡电路的电压进行有效的反馈、控制和调整，同时选用对温度反应不敏感的RC振荡电路，解决了传统RC振荡电路中存在的电压波动和温度变化对RC振荡电路输出频率不稳定的问题。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。