[發明專利]一種OCXO壓敏補償電路及OCXO頻率壓敏特性改善方法

有效

• 申請號: 201711181963.6
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107809216B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 楊磊;秦玉浩;杜二旺;程冰;馮志富
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種OCXO頻率壓敏特性改善方法，其特征在于步驟如下：

(1)通過真空試驗測試OCXO產品的壓敏特性，記錄不同氣壓下的頻率值，計算出常壓和真空下的最大頻率變化值Δf_max，計算出歸一化頻率變化值dy；

(2)根據步驟(1)中的試驗測試，當真空頻率小于常壓頻率時，構建補償電路A或補償電路B；否則，構建補償電路B；

所述的補償電路A在OCXO產品振蕩電路之外增加一個容性壓力傳感器；所述的OCXO產品振蕩電路等效形式為電阻R_q、電感L_q、電容C_q三者串聯后與電容C₀并聯，并聯后的兩端串聯電感L_t1、電容C_t11，組成振蕩回路；容性壓力傳感器并聯在電容C_t11兩端；

所述的補償電路B在OCXO產品振蕩電路之外增加一個阻性壓力傳感器和變容二極管C_t21；所述的OCXO產品振蕩電路等效形式為電阻R_q、電感L_q、電容C_q三者串聯后與電容C₀并聯，并聯后的兩端串聯電感L_t1、電容C_t22，組成振蕩回路；阻性壓力傳感器的輸出接入振蕩回路，變容二極管C_t21并聯在電容C_t22兩端；

(3)根據步驟(1)中計算出歸一化頻率變化值dy，結合步驟(2)中構建的具體補償電路的形式，計算OCXO產品振蕩電路中電容C_t11或者電容C_t22的等效控制電容值；

(4)根據步驟(3)中計算的等效控制電容值，對步驟(2)中構建的補償電路中的對應的電容C_t11或者電容C_t22進行處理，使其電容值為對應的等效控制電容值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：當構建的是所述的補償電路A時，等效控制電容值通過下述公式計算：

其中，采用C_q、C_t12分別代表補償電路中晶體等效電容C_q、容性壓力傳感器的電容值；ΔC為容性壓力傳感器的輸出特性。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：當構建的是所述的補償電路B時，等效控制電容值通過下述公式計算：

其中，采用C_q、C_t21分別代表補償電路中晶體等效電容C_q、變容二極管的電容值C_t21；V_t為阻性壓力傳感器的輸出電壓，φ＝0.7V，n是變容二極管電容變化指數，α是傳感器壓感靈敏度，ΔP是壓力變化值。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的補償電路B還包括運算放大器，阻性壓力傳感器的輸出經過運算放大器放大后接入振蕩回路。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：當構建的是包括運算放大器的補償電路B時，等效控制電容值通過下述公式計算：

其中，采用C_q、C_t21分別代表補償電路中晶體等效電容C_q、變容二極管的電容值C_t21；V_t為阻性壓力傳感器的輸出電壓，φ＝0.7V，n是變容二極管電容變化指數，α是傳感器壓感靈敏度，ΔP是壓力變化值，k是運算放大器的比例因子。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：對步驟(4)處理后的OCXO產品重新進行常壓真空試驗，以驗證OCXO頻率壓敏特性改善效果。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：當需要提高OCXO產品在整個壓力變化過程中輸出頻率準確度時，對變容二極管C_t21或者容性壓力傳感器進行線性化處理，得到新的變容二極管或者容性壓力傳感器的電容值，重新執行步驟(3)、(4)。