[發明專利]可空間應用的補償型石英晶體振蕩器及補償方法

有效

• 申請號: 201910730779.5
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110474607B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 黎子龍;毛晶;張文捷;劉斯迪;張凡;王圣偉;丁凡
• 申請（專利權）人: 武漢海創電子股份有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04;H03B5/32;H03H9/19
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.可空間應用的補償型石英晶體振蕩器，其特征在于：包括入口電源電路(1)、數字部分穩壓電路(2)、模擬部分穩壓電路(3)、晶體振蕩電路(4)、壓控電壓調制電路(5)、溫度采集電路(6)、數字處理電路(7)、變頻輸出電路(8)；

所述入口電源電路(1)是在電源入口處設置初級大電容濾波；

所述入口電源電路(1)分別與數字部分穩壓電路(2)的輸入端和模擬部分穩壓電路(3)的輸入端連接；

所述數字部分穩壓電路(2)的輸出端分別與溫度采集電路(6)的輸入端和數字處理電路(7)的輸入端連接；

所述模擬部分穩壓電路(3)的輸出端分別與晶體振蕩電路(4)的輸入端和壓控電壓調制電路(5)的輸入端連接；

所述溫度采集電路(6)為集成式溫度傳感器或分立式感溫器件；

所述數字處理電路(7)包括兩個I/O口，一個I/O口作為信號輸入口接收來自溫度采集電路(6)的數字化溫度信號，一個I/O口作為信號輸出口向壓控電壓調制電路(5)發送脈沖信號；

所述壓控電壓調制電路(5)接收數字處理電路(7)發送的脈沖信號，經過處理后將信號通過壓控電壓調制電路(5)的輸出端輸出至晶體振蕩電路(4)的壓控端；

所述晶體振蕩電路(4)的振蕩信號輸出端通過變頻輸出電路(8)與OUT端連接或晶體振蕩電路(4)的振蕩信號輸出端直接與OUT端連接；

可空間應用的補償型石英晶體振蕩器的方法，包括如下步驟：

第A1步：頻率測試儀(10)讀取變頻輸出電路(8)OUT端的輸出頻率；

第A2步：通過數字處理電路(7)計算OUT端的輸出頻率與數字處理電路(7)中設置的標準頻率的差值；

第A3步：數字處理電路(7)輸出與標頻差對應的補償電壓值，該電壓值通過壓控電壓調制電路(5)處理后生成補償電壓，晶體振蕩電路(4)在補償電壓的控制下重新調整變頻輸出電路(8)的輸出頻率；

第A4步：重新調整后的輸出頻率再次與標頻比對，重新生成標頻差；

第A5步：再次判定標頻差；若不合格，重復步驟A1；

第A6步：若合格，則存取補償電壓值；

第A7步：補償完成；

或可空間應用的補償型石英晶體振蕩器的方法，包括如下步驟：

第B1步：頻率測試儀(10)讀取變頻輸出電路(8)OUT端的輸出頻率；

第B2步：通過數字處理電路(7)計算OUT端的輸出頻率與數字處理電路(7)中設置的標準頻率的差值；

第B3步：數字處理電路(7)輸出與標頻差對應的補償電壓值，該電壓值通過壓控電壓調制電路(5)處理后生成補償電壓，晶體振蕩電路(4)在補償電壓的控制下重新調整變頻輸出電路(8)的輸出頻率；

第B4步：重新調整后的輸出頻率再次與標頻比對，重新生成標頻差；

第B5步：再次判定標頻差；若不合格，重復步驟A1；

第B6步：若合格，則存取補償電壓值；

第B7步：補償完成，停止補償；

第B8步：按存取補償的電壓值工作一個時間周期；

第B9步：再次測定當前頻率與標頻的差值；

第B10步：再次進行頻差判定；

第B11步：若不合格，重復驟B5；

若合格，補償完成。

2.根據權利要求1所述的可空間應用的補償型石英晶體振蕩器，其特征在于：當所述溫度采集電路(6)選用集成式溫度傳感器時，將溫度信號直接轉換為高分辨率的數字信號發送至數字處理電路(7)對應的I/O口；

當所述溫度采集電路(6)選用分立式感溫器件時，將分立式感溫器件上因溫度變化引起的模擬電壓連接至數字處理電路(7)帶A/D功能的I/O口。

3.根據權利要求1或2所述的可空間應用的補償型石英晶體振蕩器，其特征在于：所述數字處理電路(7)上還有一個I/O口作為信號輸入口接收來自頻率調制端口(9)的調制信號，頻率調制端口(9)與工控機(11)連接，工控機(11)與頻率測試儀(10)連接。

4.根據權利要求3所述的可空間應用的補償型石英晶體振蕩器，其特征在于：所述變頻輸出電路(8)與頻率測試儀(10)連接，頻率調制端口(9)位于工控機(11)上。

5.根據權利要求4所述的可空間應用的補償型石英晶體振蕩器，其特征在于：所述壓控電壓調制電路(5)在接收數字處理電路(7)發送脈沖信號后，進一步做積分、放大、濾波、微調處理，并加以避免運放自激的安全環路后，將信號通過壓控電壓調制電路(5)的輸出端輸出至晶體振蕩電路(4)的壓控端。