專利名稱:高精密控溫晶體振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及電子與電路技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種控溫晶體振蕩器的電路,包 括取樣電路和主振電路。
背景技術(shù):
恒溫晶體振蕩器,是對(duì)晶體進(jìn)行恒溫并精密控溫實(shí)現(xiàn)的。它作為精密時(shí)頻信號(hào)源 被廣泛應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)、通信、計(jì)量、遙測(cè)遙控、頻譜以及網(wǎng)絡(luò)分析儀等電子儀器中,是 所有電子設(shè)備的核心器件,被譽(yù)名為“心臟”。目前國(guó)內(nèi)的控溫電路主要形式是采用單運(yùn)放單變量控制型,加熱管一般采用場(chǎng)效 應(yīng)管。這種加熱控溫電路,由于只有單組變量參數(shù),過(guò)于簡(jiǎn)單,控溫不是很精密,從而導(dǎo)致產(chǎn) 品的恒溫槽體的溫度波動(dòng)幅度較大,進(jìn)而影響整個(gè)產(chǎn)品的性能;而國(guó)外有部分廠家采用三 運(yùn)放控溫電路,這種加熱電路復(fù)雜,成本高,調(diào)試煩冗,對(duì)技術(shù)人員的基礎(chǔ)有較高的要求,同 時(shí)增加了產(chǎn)品的材料成本,因此竟?fàn)巸?yōu)勢(shì)不明顯,難以推廣應(yīng)用。由于溫度傳感的感應(yīng)效果 比較滯慢,如果單靠溫度的感應(yīng)控制加熱管來(lái)工作,則效果并不理想。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種成本更低、調(diào)試 方便、具有精密控溫效果的高精密控溫晶體振蕩器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種高精密控溫晶體振蕩 器,該振蕩器的電路包括控溫電路和主振部分的電路,其特征在于控溫電路的電路包括一 負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RTl (熱敏電阻為中等B值)兩個(gè)運(yùn)算放大器IC1A、IC1B,兩個(gè)PNP 三極管Ql和Q2 ;熱敏電阻RTl —端接地,另一端連接控溫點(diǎn)調(diào)節(jié)電阻R8,電阻R8另一端連 接電阻R5,電阻R5連接電阻R6,電阻R6另一端接地;電阻R8與熱敏電阻RTl之間接出一 路連接電阻R9,電阻R9連接運(yùn)算放大器IClA的反相端,運(yùn)算放大器IClA的同相端連接電 阻R7,電阻R7另一端連接在電阻R5與電阻R6之間;運(yùn)算放大器IClA的反相端與輸出端之 間跨接有靈敏度調(diào)節(jié)電路;運(yùn)算放大器IClA的輸出端連接電阻R4,電阻R4連接運(yùn)算放大 器IClB的同相端,運(yùn)算放大器IClB的反相端連接電阻R2 ;運(yùn)算放大器IClB的輸出端連接 三極管Ql的基極,三極管Ql連接三極管Q2的基極;三極管Ql的發(fā)射極通過(guò)電阻RO連接 電源VCC,三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)另一電阻RO連接電源VCC,三極管Ql和三極管Q2的集 電極接地;運(yùn)算放大器IClB的反相端與三極管Ql的發(fā)射極之間連接有電阻R1,運(yùn)算放大 器IClB的反相端與三極管Q2的發(fā)射極之間連接有另一電阻Rl ;運(yùn)算放大器IClB的輸出 端與反相端之間連接有調(diào)節(jié)電容Cfl,運(yùn)算放大器IClB的同相端連接有電阻R3 ;運(yùn)算放大 器IClA和運(yùn)算放大器IClB分別各自連接電源VCC并接地;R8、R5和R2接內(nèi)部穩(wěn)壓電源; 控溫電路采用雙運(yùn)放結(jié)構(gòu)。主振部分的電路包括三極管VI、晶振BCl、電容Ct、電容C3、電容C4,三極管Vl的 發(fā)射極接地,三極管Vl的基極與發(fā)射極之間連接有電容C3,三極管Vl的集電極與發(fā)射極之間連接有電容C4,三極管Vl的基極連接晶振BC1,晶振BCl連接電容Ct,電容Ct連接三極 管的集電極。進(jìn)一步地,熱敏電阻RTl其一端與地相連,且兩端并接有濾波電容C2。進(jìn)一步地,所述靈敏度調(diào)節(jié)電路包括一可調(diào)電阻Rf,可調(diào)電阻Rf串聯(lián)可調(diào)電容 Cf2,可調(diào)電阻Rf與可調(diào)電容Cf2并聯(lián)可調(diào)電容Cf3。進(jìn)一步地,兩個(gè)電阻RO與電源VCC相連的一端連接濾波電容Cl。本實(shí)用新型結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)中雙方的優(yōu)缺點(diǎn),獨(dú)創(chuàng)了雙運(yùn)放雙監(jiān)控點(diǎn)的控溫電路, 即能達(dá)到三運(yùn)放的精密控溫效果,利用熱參量和電流參量的同時(shí)監(jiān)控,使得加熱的控制更 精細(xì)、更準(zhǔn)確;且既降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)熱敏電阻以接地的方式接入電路,調(diào)試很方便,并 且可實(shí)現(xiàn)批量的生產(chǎn),與國(guó)外同類產(chǎn)品比較更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
圖1為本實(shí)用新型控溫電路原理圖;圖2為本實(shí)用新型主振電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例中,參照?qǐng)D1和圖2,所述高精密控溫晶體振蕩器,該振蕩器的電路包括 控溫電路和主振部分的電路,控溫電路的電路包括一負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT1,兩個(gè)運(yùn)算 放大器IC1A、IC1B,兩個(gè)PNP三極管Ql和Q2 ;熱敏電阻RTl —端接地,另一端連接控溫點(diǎn)調(diào) 節(jié)電阻R8,電阻R8另一端連接電阻R5,電阻R5連接電阻R6,電阻R6另一端接地;電阻R8 與熱敏電阻RTl之間接出一路連接電阻R9,電阻R9連接運(yùn)算放大器IClA的反相端,運(yùn)算放 大器IClA的同相端連接電阻R7,電阻R7另一端連接在電阻R5與電阻R6之間;運(yùn)算放大 器IClA的反相端與輸出端之間跨接有靈敏度調(diào)節(jié)電路;運(yùn)算放大器IClA的輸出端連接電 阻R4,電阻R4連接運(yùn)算放大器IClB的同相端,運(yùn)算放大器IClB的反相端連接電阻R2 ;運(yùn) 算放大器IClB的輸出端連接三極管Ql的基極,三極管Ql連接三極管Q2的基極;三極管Ql 的發(fā)射極通過(guò)電阻RO連接電源VCC,三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)另一電阻RO連接電源VCC,三 極管Ql和三極管Q2的集電極接地;運(yùn)算放大器IClB的反相端與三極管Ql的發(fā)射極之間 連接有電阻R1,運(yùn)算放大器IClB的反相端與三極管Q2的發(fā)射極之間連接有另一電阻Rl ; 運(yùn)算放大器IClB的輸出端與反相端之間連接有調(diào)節(jié)電容Cfl,運(yùn)算放大器IClB的同相端 連接有電阻R3 ;運(yùn)算放大器IClA和運(yùn)算放大器IClB分別各自連接電源VCC并接地;R8、R5 和R2接內(nèi)部穩(wěn)壓電源;控溫電路采用雙運(yùn)放結(jié)構(gòu)。主振部分的電路包括三極管VI、晶振BC1、電容Ct、電容C3、電容C4,三極管Vl的 發(fā)射極接地,三極管Vl的基極與發(fā)射極之間連接有電容C3,三極管Vl的集電極與發(fā)射極之 間連接有電容C4,三極管Vl的基極連接晶振BC1,晶振BCl連接電容Ct,電容Ct連接三極 管的集電極。熱敏電阻RTl其一端與地相連,且兩端并接有濾波電容C2。所述靈敏度調(diào)節(jié)電路包括一可調(diào)電阻Rf,可調(diào)電阻Rf串聯(lián)可調(diào)電容Cf2,可調(diào)電 阻Rf與可調(diào)電容Cf2并聯(lián)可調(diào)電容Cf3。兩個(gè)電阻RO與電源VCC相連的一端連接濾波電容Cl。[0018]控溫電路基本原理(1)、溫度取樣采用中等B值的熱敏電阻,其感應(yīng)的溫度參量信號(hào),通過(guò)軌對(duì)軌運(yùn) 放組成的比較電路,且通過(guò)設(shè)置合適的積分反饋,將波動(dòng)的溫度參量信號(hào),轉(zhuǎn)化成鋸齒波信 號(hào),輸入下一極運(yùn)放的同相端。(2)、電流取樣通過(guò)在加熱主回路上設(shè)置適當(dāng)電流檢測(cè)電阻,將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為 取樣電壓,反饋給第二級(jí)運(yùn)放的反相端,同時(shí)該信號(hào)與同相端的溫度監(jiān)控信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)比 較后,輸出一動(dòng)態(tài)的控制電壓,從而有效控制加熱三極管的工作狀態(tài),因而有效控制了加熱 量。該方案利用熱參量和電流參量的同時(shí)監(jiān)控,使得加熱的控制更精細(xì),更準(zhǔn)確。主振電路采用調(diào)試方便的柯?tīng)柶テ濍娐沸问?,同時(shí)結(jié)合晶體本身固有的特性,通過(guò)設(shè)置合 理的抑制電路,讓晶體良好、穩(wěn)定的震蕩在固有的頻率上。以上已將本實(shí)用新型做一詳細(xì)說(shuō)明,以上所述,僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例而 已,當(dāng)不能限定本實(shí)用新型實(shí)施范圍,即凡依本申請(qǐng)范圍所作均等變化與修飾,皆應(yīng)仍屬本 實(shí)用新型涵蓋范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高精密控溫晶體振蕩器,該振蕩器的電路包括控溫電路和主振部分的電路,其 特征在于控溫電路包括一負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT1,兩個(gè)運(yùn)算放大器IC1A、IC1B,兩個(gè) PNP三極管Ql和Q2 ;熱敏電阻RTl —端接地,另一端連接控溫點(diǎn)調(diào)節(jié)電阻R8,電阻R8另一 端連接電阻R5,電阻R5連接電阻R6,電阻R6另一端接地;電阻R8與熱敏電阻RTl之間接 出一路連接電阻R9,電阻R9連接運(yùn)算放大器IClA的反相端,運(yùn)算放大器IClA的同相端連 接電阻R7,電阻R7另一端連接在電阻R5與電阻R6之間;運(yùn)算放大器IClA的反相端與輸 出端之間跨接有靈敏度調(diào)節(jié)電路;運(yùn)算放大器IClA的輸出端連接電阻R4,電阻R4連接運(yùn) 算放大器IClB的同相端,運(yùn)算放大器IClB的反相端連接電阻R2 ;運(yùn)算放大器IClB的輸出 端連接三極管Ql的基極,三極管Ql連接三極管Q2的基極;三極管Ql的發(fā)射極通過(guò)電阻RO 連接電源VCC,三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)另一電阻RO連接電源VCC,三極管Ql和三極管Q2 的集電極接地;運(yùn)算放大器IClB的反相端與三極管Ql的發(fā)射極之間連接有電阻R1,運(yùn)算 放大器IClB的反相端與三極管Q2的發(fā)射極之間連接有另一電阻Rl ;運(yùn)算放大器IClB的 輸出端與反相端之間連接有調(diào)節(jié)電容Cfl,運(yùn)算放大器IClB的同相端連接有電阻R3 ;運(yùn)算 放大器IClA和運(yùn)算放大器IClB分別各自連接電源VCC并接地;R8、R5和R2接內(nèi)部穩(wěn)壓電源;主振部分的電路包括三極管VI、晶振BCl、電容Ct、電容C3、電容C4,三極管Vl的發(fā)射 極接地,三極管Vl的基極與發(fā)射極之間連接有電容C3,三極管Vl的集電極與發(fā)射極之間連 接有電容C4,三極管Vl的基極連接晶振BC1,晶振BCl連接電容Ct,電容Ct連接三極管的 集電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密控溫晶體振蕩器,其特征在于熱敏電阻RTl其一端 與地相連,且兩端并接有濾波電容C2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密控溫晶體振蕩器,其特征在于所述靈敏度調(diào)節(jié)電路 包括一可調(diào)電阻Rf,可調(diào)電阻Rf串聯(lián)可調(diào)電容Cf2,可調(diào)電阻Rf與可調(diào)電容Cf2并聯(lián)可調(diào) 電容Cf3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密控溫晶體振蕩器,其特征在于控溫電路采用雙運(yùn)放 結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高精密控溫晶體振蕩器,該振蕩器的電路包括控溫電路和主振部分的電路,控溫電路包括一負(fù)溫度系數(shù)的中等B值熱敏電阻RT1,兩個(gè)運(yùn)算放大器IC1A、IC1B,兩個(gè)PNP三極管Q1和Q2。本實(shí)用新型結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)中雙方的優(yōu)缺點(diǎn),獨(dú)創(chuàng)了雙運(yùn)放雙監(jiān)控點(diǎn)的控溫電路,即能達(dá)到三運(yùn)放的精密控溫效果,利用熱參量和電流參量的同時(shí)監(jiān)控,使得加熱的控制更精細(xì)、更準(zhǔn)確;且既降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)熱敏電阻以接地的方式接入電路,調(diào)試很方便,并且可實(shí)現(xiàn)批量的生產(chǎn),與國(guó)外同類產(chǎn)品比較更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
文檔編號(hào)H03B5/04GK201904759SQ20102069084
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
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