用于检测振荡器晶体的温度的装置

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用于检测振荡器晶体的温度的装置

时间:2019-11-26本站浏览次数:325

       

用于检测振荡器晶体的温度的装置

用于检测振荡器晶体的温度的装置,在用于检测布置在载体上(特别是布置在移动无线电设备中)的振荡器晶体2的温度的装置中,所检测到的温度应该是尽可能准确的,其准确程度与振荡器晶体2受到的温度的复制相同。为此,以这样的方式在载体1上布置该温度传感器7:该温度传感器7受到与振荡器晶体2或振荡器晶体外壳2’相同的环境温度。将温度传感器7和振荡器晶体2设置成电并联。

所获得的温度信息也可以用于其它目的。例如,所述温度信息另外可以用在移动无线电设备中,以用于校准其它的随温度而变的参数或用于在电池充电时安全停机。

US4862110中描述了表面声波(SAW)谐振器,该谐振器通过其温度变化而调谐到它的额定频率。提供一个可调节的加热元件以达到这种目的。

JP2001-077627描述了经温度补偿的压电振荡器。为了获得小的尺寸,将利用了厚膜技术中的热敏电阻的温度补偿电路施加到振荡器电路外壳的后壁,以用于直接模拟温度补偿。在温度对它的影响方面,通过该后壁将热敏电阻与振荡器去耦合。这里,在热敏电阻处和振荡器的频率确定元件处的温度和温度梯度彼此以较大或较小的程度偏离。

在图4示出的替换方案的情况下,耦合电容Ck被串联到振荡器晶体2,特别是串联到晶体振动器4。该热敏电阻7可以并联到该串联连接。在图2所示的布置的情况下,该布局也可以被集成到振荡器晶体外壳2’中。耦合电容Ck则被设置在基板11上。

热敏电阻7被集成到或施加到充当载体的基板11上。热敏电阻7位于内腔8的内部,其尽可能地接近晶体振动器4,但是不接触晶体振动器4,因为其结果是振荡属性可能受到负面影响。热敏电阻7与晶体振动器4没有被壁隔开,而是在基板11的与晶体振动器4相同的侧面上设置热敏电阻7。以将晶体振动器4和热敏电阻7电并联到振荡器-晶体端子10的方式,通过连接引线12将热敏电阻7连接到晶体端子10。

图4示出了热敏电阻与振荡器晶体或晶体振动器和耦合电容的串联组合的并联。

图2示出了采用表面安装装置(SMD)设计的振荡器晶体2,其中不是像图1中那样邻近振荡器晶体外壳2’布置热敏电阻7,而是将热敏电阻7布置在振荡器晶体外壳2’内部。陶瓷、金属或塑料的振荡器晶体外壳2’构成用惰性气体填充的内腔8。在该外壳内,晶体振动器4位于固定件9上。晶体振动器4连接振荡器-晶体的端子10,该端子向外导通。该振荡器晶体外壳2’的基板11适用于充当附着组件和线路的载体,并且例如采取印刷电路板的形式。

这个目标是通过根据本发明第一方面的于检测振荡器晶体外壳(2’)中的包括晶体振动器0)的振荡器晶体的温度的装置来实现的。因为利用这个装置,对温度和温度梯度的检测在时间和空间方面都直接发生在振荡器晶体上,所以借助于温度传感器所检测到的正好是影响振荡器晶体的频率响应的温度。通过这个直接检测,在振荡器晶体和温度传感器之间的温度传播的脉冲响应不发生延迟、惰性或者失真。因此使作为温度的函数分别发生的振荡器晶体的振荡器电路频率误差的精确补偿成为可能。利用对充当频率校正的致动器的有目标的影响,可以进行软件温度补偿。

作为温度传感器布置在印刷电路板1上的是一个随温度而变化的电阻,尤其是热敏电阻7,该电阻电连接到印刷线路5、6并且与晶体振动器4并联。热敏电阻7被相对于振荡器晶体外壳2’等温地布置在区域52中。特别地,在振荡器晶体外壳2’的附近50,热敏电阻7被布置在印刷电路板1的与振荡器晶体外壳2’相同的侧面上,而没有通过壁与该外壳分隔开。从而实现了这一点:在振荡器晶体2处(特别是在振荡器晶体2的晶体振动器4处)和在热敏电阻7处的温度和温度梯度基本上相同。一个附加的热传导装置(例如传热混合物)可以在振荡器晶体外壳2’处支撑温度传感器7的紧邻附近50。

技术领域

在另一个实施例中,可以在空间上将模拟/数字转换器14与微控制器15分开布置。如果模拟/数字转换器14知道热敏电阻7的电阻/温度特性曲线,则模拟/数字转换器14可以检测出当前发生的温度梯度超过先前定义的极限值或可编程的极限值。模拟/数字转换器14因此能通过控制引线发信号给微控制器15以向其通知这一情况。

图8示出了锁相环路的详细表示。

采用这种布局,耦合电容19(参见图5和6)和耦合电容Ck(参见图4)是多余的。为了清楚起见,虽然如图5和6中所示使用控制引线60和61,但是在图7中省略了控制引线60和61。




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