帶恒溫槽的晶體振蕩器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種帶恒溫槽的晶體振蕩器，所述帶恒溫槽的晶體振蕩器是使用變?nèi)荻O管的具有頻率可變功能的帶恒溫槽的晶體振蕩器。一種帶恒溫槽的晶體振蕩器，包括：晶體振子(1)，配置在恒溫槽內(nèi)；頻率調(diào)整用變?nèi)荻O管(5)；以及溫度控制電路，調(diào)整恒溫槽內(nèi)的溫度；且溫度控制電路包含檢測(cè)溫度的熱敏元件的熱敏電阻(12)、及成為發(fā)熱元件的功率晶體管(16)，所述帶恒溫槽的晶體振蕩器將晶體振子(1)的接地端子、熱敏電阻(12)的一端、功率晶體管(16)的發(fā)射極、及變?nèi)荻O管(5)的陽(yáng)極連接于共用的接地線。本實(shí)用新型可改善頻率-溫度特性。
【專利說(shuō)明】帶恒溫槽的晶體振蕩器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種帶恒溫槽的晶體振蕩器(crystal oscillator),尤其是涉及一種可改善頻率-溫度特性的帶恒溫槽的晶體振蕩器。

【背景技術(shù)】
[0002][現(xiàn)有技術(shù)]
[0003]先前的帶恒溫槽的晶體振蕩器為如下構(gòu)造，即，將晶體振子配置在恒溫槽(恒溫箱(oven))內(nèi)，且利用加熱器(heater)將晶體振子的周圍保持為固定溫度，通常，晶體振子與熱敏元件(熱敏電阻(thermistor))、發(fā)熱元件(功率晶體管(power transistor))分別在電路上及布局(layout)上獨(dú)立。
[0004][相關(guān)技術(shù)]
[0005]另外，作為相關(guān)的【背景技術(shù)】，有日本專利特開2005-333315號(hào)公報(bào)“使用恒溫槽的高穩(wěn)定用的晶體振蕩器”(日本電波工業(yè)股份公司)[專利文獻(xiàn)I]、日本專利特開2005-143060號(hào)公報(bào)“壓電振子及使用其的壓電振蕩器(piezoelectric oscillator) ” (東洋通信器股份公司)[專利文獻(xiàn)2]。
[0006]專利文獻(xiàn)I中示有一種晶體振蕩器，所述晶體振蕩器包括:導(dǎo)熱板，過(guò)熱供給體具有導(dǎo)線(Ieadwire)的插通孔，安裝在電路基板，與晶體振子對(duì)向并直接熱耦合；及加熱用芯片電阻(chip resistance)，接近于導(dǎo)熱板而安裝在電路基板上，且與導(dǎo)熱板熱耦合。
[0007]專利文獻(xiàn)2中示有一種壓電振蕩器，所述壓電振蕩器利用金屬殼體(case)氣密地密封壓電元件，該壓電元件導(dǎo)通固定在可貫通金屬基座構(gòu)件的兩個(gè)導(dǎo)線端子上，且導(dǎo)線端子中的一者與金屬殼體或金屬基座構(gòu)件連接。
[0008][【背景技術(shù)】文獻(xiàn)]
[0009][專利文獻(xiàn)]
[0010][專利文獻(xiàn)I]日本專利特開2005-333315號(hào)公報(bào)
[0011][專利文獻(xiàn)2]日本專利特開2005-143060號(hào)公報(bào)
[0012]然而，在先前的帶恒溫槽的晶體振蕩器中，通常，晶體振子與熱敏元件、發(fā)熱元件分別在電路上及布局上獨(dú)立，因此各個(gè)零件的熱耦合變得松散，而存在頻率-溫度特性劣化的問(wèn)題。
[0013]此外,在使用變?nèi)荻O管(varicap d1de)的具有頻率可變功能的晶體振蕩器的情況下，變?nèi)荻O管也與其他零件同樣地在電路上及布局上獨(dú)立，熱耦合變得松散，因此有因變?nèi)荻O管的端子間電容-溫度特性而導(dǎo)致頻率-溫度特性變化，從而使頻率-溫度特性進(jìn)一步劣化的問(wèn)題。
[0014]另外，在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中，并未將晶體振子與熱敏元件、發(fā)熱元件、及變?nèi)荻O管在電路上及布局上連接而使熱耦合變得緊密從而可防止頻率-溫度特性劣化。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0015]本實(shí)用新型是鑒于所述實(shí)情而完成，其目的在于提供一種帶恒溫槽的晶體振蕩器，所述帶恒溫槽的晶體振蕩器是使用變?nèi)荻O管的具有頻率可變功能的帶恒溫槽的晶體振蕩器，可改善頻率-溫度特性。
[0016]用來(lái)解決所述先前例的問(wèn)題的本實(shí)用新型是一種帶恒溫槽的晶體振蕩器，所述帶恒溫槽的晶體振蕩器包括:晶體振子，配置在恒溫槽內(nèi)；頻率調(diào)整用變?nèi)荻O管；以及溫度控制電路，調(diào)整恒溫槽內(nèi)的溫度；所述帶恒溫槽的晶體振蕩器的特征在于，溫度控制電路包含:熱敏元件，檢測(cè)溫度；及功率晶體管，成為發(fā)熱元件，且所述帶恒溫槽的晶體振蕩器將晶體振子的接地(ground)端子、熱敏元件的一端、功率晶體管的發(fā)射極(emitter)、及變?nèi)荻O管的陽(yáng)極(anode)連接于共用的接地線。
[0017]本實(shí)用新型是所述帶恒溫槽的晶體振蕩器，其特征在于:在溫度控制電路設(shè)置著連接于功率晶體管的集電極(collector)的加熱器，且在搭載晶體振子的基板上形成著連接圖案(pattern)，所述連接圖案以橫穿晶體振子的下方的方式連接加熱器與功率晶體管的集電極，接近于連接圖案而形成著成為共用的接地線的接地圖案，所述接地圖案連接晶體振子的接地端子、熱敏元件的一端、功率晶體管的發(fā)射極、及變?nèi)荻O管的陽(yáng)極。
[0018]本實(shí)用新型是所述帶恒溫槽的晶體振蕩器，其特征在于:相對(duì)于以橫穿晶體振子的下方的方式形成的連接圖案而接近于該連接圖案的一端邊形成著第一接地圖案，且接近于連接圖案的另一端邊而形成著第二接地圖案，第一接地圖案與晶體振子的第一接地端子連接，第二接地圖案與晶體振子的第二接地端子連接，第一接地端子與第二接地端子經(jīng)由晶體振子的金屬外殼(cover)而連接。
[0019][實(shí)用新型的效果]
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型，由于設(shè)為如下的帶恒溫槽的晶體振蕩器，即溫度控制電路包含檢測(cè)溫度的熱敏元件、成為發(fā)熱元件的功率晶體管，且將晶體振子的接地端子、熱敏元件的一端、功率晶體管的發(fā)射極、及變?nèi)荻O管的陽(yáng)極連接于共用的接地線，因此在使用變?nèi)荻O管的具有頻率可變功能的帶恒溫槽的晶體振蕩器中，晶體振子與熱敏元件、發(fā)熱元件、進(jìn)而變?nèi)荻O管在電路上及布局上連接而使熱耦合變得緊密，從而有可改善頻率-溫度特性的效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施方式的帶恒溫槽的晶體振蕩器的電路圖。
[0022]圖2是表示本振蕩器的電路配置的圖。
[0023]附圖標(biāo)記:
[0024]1:晶體振子
[0025]2:振蕩電路(OSC)
[0026]3:振蕩電路緩沖器(OSCBuffer)
[0027]4:電容器
[0028]5:變?nèi)荻O管
[0029]10:基板
[0030]11:第一電阻(Rl)
[0031]12:熱敏電阻
[0032]13:第二電阻(R2)
[0033]14:第三電阻(R3)
[0034]15:運(yùn)算放大器(OPAMP)
[0035]16:功率晶體管
[0036]17:加熱器
[0037]20a,20b:接地圖案
[0038]21:連接圖案
[0039]B:基極
[0040]C:集電極
[0041]E:發(fā)射極
[0042]Vcc:電源電壓端子
[0043]Vcont:控制電壓輸入端子

【具體實(shí)施方式】
[0044]一面參照附圖一面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0045][實(shí)施方式的概要]
[0046]本實(shí)用新型的實(shí)施方式的帶恒溫槽的晶體振蕩器，利用共用的接地線連接晶體振子的接地端子、熱敏元件的熱敏電阻、發(fā)熱元件的功率晶體管的發(fā)射極、及變?nèi)荻O管的陽(yáng)極，由此可使各元件的熱耦合變得緊密，進(jìn)而可改善頻率-溫度特性。
[0047][本振蕩器:圖1]
[0048]一面參照?qǐng)D1 一面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的帶恒溫槽的晶體振蕩器(本振蕩器)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施方式的帶恒溫槽的晶體振蕩器的電路圖。
[0049]如圖1所示,本振蕩器包括晶體振子1、振蕩電路(OSC, oscillating circuit) 2、振蕩電路緩沖器(OSC Buffer)3、電容器(condenser)4、及變?nèi)荻O管5，作為溫度控制電路，包含第一電阻(Rl)ll、熱敏電阻12、第二電阻(R2) 13、第三電阻(R3) 14、運(yùn)算放大器(operat1nal amplifier, OPAMP) 15、負(fù)極-正極-負(fù)極(Negative-Positive-Negative,NPN)型功率晶體管16、及加熱器17。
[0050][本振蕩器的連接關(guān)系]
[0051]本振蕩器如圖1所示，控制電壓輸入端子(Vcont)連接于電容器4的一端，且電容器4的另一端連接于晶體振子I的輸入端子，晶體振子I的輸出端子連接于振蕩電路2的輸入端子，振蕩電路2的輸出端子連接于振蕩電路緩沖器3的輸入端子，振蕩電路緩沖器3的輸出端子連接于本振蕩器的輸出端子(Output)。
[0052]此外，在控制電壓輸入端子連接著變?nèi)荻O管5的陰極(cathode)側(cè)，且變?nèi)荻O管5的陽(yáng)極側(cè)與晶體振子I的接地(GrouND，GND)端子接地。
[0053]溫度控制電路在電源電壓端子(Vcc)連接著第一電阻(Rl)Il的一端、第二電阻(R2) 13的一端、及加熱器17的一端,第一電阻11的另一端連接于熱敏電阻12的一端,且熱敏電阻12的另一端接地。
[0054]此外，在第二電阻13的另一端連接著第三電阻14的一端，且第三電阻14的另一端接地。
[0055]而且，第一電阻的另一端與熱敏電阻12的一端之間的點(diǎn)連接于運(yùn)算放大器15的正(plus) (+)輸入端子，第二電阻13的另一端與第三電阻14的一端之間的點(diǎn)連接于運(yùn)算放大器15的負(fù)(minus)(-)輸入端子。
[0056]運(yùn)算放大器15的輸出端子連接于功率晶體管16的基極(base) (B)，在功率晶體管16的集電極(C)連接著加熱器17的另一端，功率晶體管16的發(fā)射極(E)接地。
[0057]此處，作為本振蕩器的特征部分，變?nèi)荻O管5的陽(yáng)極側(cè)、晶體振子I的GND端子、熱敏電阻12的另一端、第三電阻14的另一端、及功率晶體管16的發(fā)射極利用共用的接地(GND)線連接而接地。
[0058]由此，晶體振子I與熱敏元件(熱敏電阻12)、發(fā)熱元件(功率晶體管17)、變?nèi)荻O管5在電路上連接而使熱耦合變得緊密，從而提高頻率-溫度特性。
[0059][本振蕩器的各部]
[0060]對(duì)本振蕩器的各部進(jìn)行說(shuō)明。
[0061]晶體振子I與振蕩電路2通過(guò)被施加電源電壓而開始振動(dòng)，并將其振動(dòng)輸出至振蕩電路緩沖器3。另外，晶體振子I的接地端子連接于共用的接地線。
[0062]振蕩電路緩沖器3將從晶體振子I輸入的振動(dòng)放大并將振蕩信號(hào)輸出至輸出端子。
[0063]由于通過(guò)使控制電壓可變而使變?nèi)荻O管5的電容值變化，因此使相對(duì)于晶體振子I的負(fù)載電容可變，從而可控制振蕩頻率。
[0064]變?nèi)荻O管5的陰極連接于控制電壓輸入端子與電容器4的一端，且陽(yáng)極連接于共用的接地線。
[0065][溫度控制電路的動(dòng)作]
[0066]下面，對(duì)溫度控制電路的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0067]熱敏電阻12是熱敏元件，根據(jù)所檢測(cè)出的溫度而使流動(dòng)的電流變化。
[0068]因此，第一電阻(Rl) 11與熱敏電阻12之間的點(diǎn)的電壓對(duì)應(yīng)于利用熱敏電阻12所獲得的檢測(cè)溫度而變化，并被輸入至運(yùn)算放大器15的正(+)輸入端子。
[0069]第二電阻(R2)13與第三電阻(R3) 14之間的點(diǎn)的電壓不論溫度如何均為固定，并被作為基準(zhǔn)電壓而輸入至運(yùn)算放大器15的負(fù)(_)輸入端子。
[0070]而且，運(yùn)算放大器15通過(guò)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)溫度的電壓與基準(zhǔn)電壓的差分而將輸出電壓輸出至功率晶體管16的基極(B)。
[0071]負(fù)極-正極-負(fù)極型(NPN型)功率晶體管16將來(lái)自運(yùn)算放大器15的輸出電壓輸入至基極(B)，并對(duì)應(yīng)于輸入至基極的電壓而使電流從集電極(C)流動(dòng)至發(fā)射極(E)。
[0072]功率晶體管16與加熱器17成為發(fā)熱元件，但主要發(fā)熱的是功率晶體管16。
[0073]而且，在本振蕩器中，特征性的構(gòu)成是晶體振子I的接地端子、變?nèi)荻O管5的陽(yáng)極、熱敏電阻12的另一端、第三電阻14的另一端、及功率晶體管16的發(fā)射極連接于共用的接地線，各元件電連接并且熱耦合。
[0074][本振蕩器的布局:圖2]
[0075]—面參照?qǐng)D2 —面對(duì)本振蕩器的布局進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示本振蕩器的電路配置的圖。
[0076]圖2成為將本振蕩器的各部配置在基板10上且從上側(cè)觀察所得的圖。
[0077]如圖2所示，本振蕩器在基板10上形成著成為共用的接地線的接地圖案(第一接地圖案、第二接地圖案))20a、接地圖案20b，此外，形成著連接圖案21。
[0078]連接圖案21連接著發(fā)熱元件的功率晶體管16的集電極(C)，進(jìn)而連接著加熱器17。即，連接圖案21是連接功率晶體管16的集電極與加熱器17的線。
[0079]此外，接地圖案20a連接著變?nèi)荻O管5的陽(yáng)極、熱敏元件的熱敏電阻12的另一端、及功率晶體管16的發(fā)射極(E)。
[0080]在晶體振子I的左下角部與右上角部設(shè)置著接地端子，且在其他角部設(shè)置著輸入端子或輸出端子。
[0081]晶體振子I的兩個(gè)接地端子中的一者連接于接地圖案20b，另一者連接于接地圖案20a，接地圖案20a與接地圖案20b經(jīng)由晶體振子I的金屬外殼而電連接。
[0082]如此，連接功率晶體管16與加熱器17的連接圖案21以橫穿晶體振子I的下側(cè)的方式形成在基板10上，在形成于該連接圖案21的上下的接地圖案(共用的接地線20a、接地圖案20b，連接著晶體振子I的接地端子、變?nèi)荻O管5的陽(yáng)極、熱敏電阻12的另一端、及功率晶體管16的發(fā)射極，因此，晶體振子1、熱敏電阻12、功率晶體管16、變?nèi)荻O管5可在電路上連接且在布局上接近而配置，從而可使這些元件的熱結(jié)合變得緊密而防止頻率-溫度特性的劣化。
[0083][實(shí)施方式的效果]
[0084]根據(jù)本振蕩器，由于設(shè)為如下構(gòu)成，即晶體振子I的接地端子、熱敏元件的熱敏電阻12的另一端、發(fā)熱元件的功率晶體管16的發(fā)射極、及變?nèi)荻O管5的陽(yáng)極在電路上及布局上連接，因此使這些元件的熱耦合變得緊密，進(jìn)而具有可改善頻率-溫度特性的效果。
[0085][工業(yè)上的可利用性]
[0086]本實(shí)用新型是使用變?nèi)荻O管的具有頻率可變功能的帶恒溫槽的晶體振蕩器，適合于可改善頻率-溫度特性的帶恒溫槽的晶體振蕩器。
【權(quán)利要求】
1.一種帶恒溫槽的晶體振蕩器，包括:晶體振子，配置在恒溫槽內(nèi)；頻率調(diào)整用變?nèi)荻O管；以及溫度控制電路，調(diào)整恒溫槽內(nèi)的溫度；其特征在于， 所述溫度控制電路包含:熱敏元件，檢測(cè)溫度；及功率晶體管，成為發(fā)熱元件；且 將所述晶體振子的接地端子、所述熱敏元件的一端、所述功率晶體管的發(fā)射極、及所述變?nèi)荻O管的陽(yáng)極連接于共用的接地線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶恒溫槽的晶體振蕩器，其特征在于:在溫度控制電路設(shè)置著連接于功率晶體管的集電極的加熱器，且 在搭載晶體振子的基板上形成著連接圖案，所述連接圖案以橫穿所述晶體振子的下方的方式連接所述加熱器與所述功率晶體管的集電極， 接近于所述連接圖案而形成著成為共用的接地線的接地圖案，所述接地圖案連接所述晶體振子的接地端子、熱敏元件的一端、所述功率晶體管的發(fā)射極、及變?nèi)荻O管的陽(yáng)極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶恒溫槽的晶體振蕩器，其特征在于:相對(duì)于以橫穿晶體振子的下方的方式形成的連接圖案而接近于該連接圖案的一端邊形成著第一接地圖案， 接近于所述連接圖案的另一端邊而形成著第二接地圖案，且 所述第一接地圖案與所述晶體振子的第一接地端子連接，所述第二接地圖案與所述晶體振子的第二接地端子連接，所述第一接地端子與所述第二接地端子經(jīng)由所述晶體振子的金屬外殼而連接。
【文檔編號(hào)】H03B5/36GK203951439SQ201420264526
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月13日
【發(fā)明者】本宮甲史郎 申請(qǐng)人:日本電波工業(yè)株式會(huì)社