[實用新型]溫度感應振蕩器

無效

• 申請號: 200920073635.9
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN201467103U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 曹偉勛
• 申請（專利權）人: 凱濤電子(上海)有限公司
• 主分類號: H03L1/02
• 分類號: H03L1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電子電路設計領域，特別涉及具有溫度感應振蕩器。

背景技術

為了確保所有的電子器件都能正常或同步工作，在電子電路設計中提供精確的時鐘信號是非常重要的。通常，所述時鐘信號是一般可以由晶體振蕩器(crystal?oscillator，簡稱XO)產生的，其中所述晶體振蕩器是利用壓電材料的振蕩晶體的機械諧振來產生一定頻率電信號的電子電路。這個頻率通常可以用于計時(比如石英手表中)，也可以用于為數字集成電路提供時鐘信號，還可以用于穩定無線發射器/接收器的頻率。導致時鐘信號不同于設計的一個原因在于溫度，它可能影響壓電材料和晶體振蕩器的運作。請參看圖4，隨著溫度的變化，晶體振蕩器輸出的頻率會也會隨之變化。事實上，電子設備比如便攜式電腦、手機和電子儀表可能被用于各種溫度變化的環境中，因此保證這些電子設備在各種溫度環境下都能正常無誤的工作是非常重要的。

現有技術中晶體振蕩器通常包括有普通晶體振蕩器(Simple?PackagedCrystal?Oscillator，簡稱SPXO)、數控晶體振蕩器(Digitally?Controlled?Crystaloscillator，簡稱DCXO)、壓控晶體振蕩器(Voltage?Controlled?CrystalOscillator，簡稱VCXO)和溫度補償晶體振蕩器(temperature?compensatedcrystal?oscillator，簡稱TCXO)等。

所述SPXO不提供抑制晶體頻率隨周圍溫度發生變化的機制，在整個溫度范圍內，晶振的頻率穩定度取決于其內部所用晶體的性能，是晶振中最廉價的產品。但SPXO輸出頻率的精確性和穩定性不高，一般不能直接使用于對頻率精度要求較高的應用中，比如無線通訊設備或移動電話。

所述DCXO需要在晶體振蕩器中引入電容陣列來進行頻率校正。這樣，使用DCXO就變得非常昂貴，尤其對于深亞微米COMS工藝的DCXO。此外，通過對DCXO中的大量電容的切換來調整晶體振蕩器的輸出頻率很可能會導致頻率跳變效應(frequency?beating?effects)，從而難以滿足輸出頻率穩定性的要求。

所述VCXO是一種可通過調整外加電壓使晶振輸出頻率隨之改變的晶體振蕩器，主要用于鎖相環路或頻率微調，壓控晶振的頻率控制范圍及線性度主要取決于電路所用變容二極管及晶體參數兩者的組合。然而，VCXO同樣受到溫度漂移的困擾，并且成本也相當高。

所述TCXO需要自動調溫器生成校正電壓以保證振蕩器頻率恒定。這樣的壓控TCXO包括有一根據溫度成比例產生線性電壓的溫度傳感器、3階線性函數電壓發生器和壓控晶體振蕩器。將三階線性函數電壓發生器和溫度傳感器的輸出提供給壓控晶體振蕩器，所述壓控晶體振蕩器進而可以根據所使用晶體的溫度頻率特性來進行溫度補償。然而，這樣的壓控TCXO首先需要一高品質晶體來滿足所述三階線性補償需要，這樣的高品質晶體非常昂貴，尤其是小尺寸的晶體。其次，由于限制了晶體振蕩器的最大輸出頻率，因此也很難保證高頻穩定性和精確性。

前面僅以晶體振蕩器為例來介紹，事實上其它各種類型的振蕩器，比如斡旋振蕩器、軌道式振蕩器、壓控振蕩器、多諧振蕩器、康氏振蕩器、正弦波振蕩器、環形振蕩器、RC振蕩器或LC振蕩器等，也同樣受到溫度漂移的困擾。因此，亟待提出一種成本低、兼容性強、便于應用的振蕩器。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的解決的技術問題在于提供一種溫度感應振蕩器，其不僅可以提供頻率輸出，還可以提供表示溫度的物理參數輸出。

為了解決上述技術問題，本實用新型公開了一種溫度感應振蕩器，其包括在一個封裝內的振蕩器和溫度傳感器，所述封裝包括有頻率輸出管腳和表示溫度的物理參數輸出管腳。

進一步的，所述振蕩器用于生成預定頻率信號，并通過所述頻率輸出管腳輸出所述預定頻率信號；所述溫度傳感器用于感應溫度以產生表示溫度的物理參數，并通過所述表示溫度的物理參數輸出管腳輸出所述表示溫度的物理參數。

進一步的，所述溫度感應振蕩器還包括有存儲單元，所述存儲單元用來存儲所述振蕩器的溫度頻率特性數據。

進一步的，所述振蕩器與所述溫度傳感器物理上緊緊貼靠在一起。

進一步的，所述溫度傳感器為所述振蕩器的一部分。

進一步的，所述振蕩器為晶體振蕩器、斡旋振蕩器、軌道式振蕩器、壓控振蕩器、多諧振蕩器、康氏振蕩器、正弦波振蕩器、環形振蕩器、RC振蕩器或LC振蕩器。

進一步的，所述溫度傳感器為熱敏電阻，所述表示溫度的物理參數為熱敏電阻的電阻值。