电子振荡电路制造技术

电子振荡器电路，包括：用于供应第一振荡信号的第一振荡器；用于供应第二振荡信号的第二振荡器；第一控制器，其用于根据第一控制器的第一控制器输入与第二控制器输入之间的相差来传递第一控制信号；第二控制器，其用于根据第二控制器的第一控制器输入与第二控制器的第二控制器输入之间的相差来传递第二控制信号；共振器；至少一个第二共振频率，其中第一相移取决于第二激励信号的频率与第二共振频率之间的差异；以及处理装置，其用于接收第一振荡器信号和第二振荡器信号、确定其相互比例、在预存储的表中查找频率补偿因数并且输出补偿的振荡信号。

Electronic oscillating circuit

The electronic oscillator circuit includes: a first oscillator supply the first oscillation signal; for second oscillator supply second oscillation signal; a first controller for according to the phase difference between the input of the first controller and a second controller first controller to transmit a first control signal; the second controller, used to transfer second control signal based on the phase difference between second input the controller second controller input and second first controller; resonator; at least one of the second resonance frequency, the frequency differences between the second and the first resonance frequency phase shift depends on second excitation signal; and a processing unit for receiving the first signal and the second signal oscillator oscillator, determine the proportion, the search frequency compensation factor and output compensation in pre stored in the table Oscillation signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子振荡电路
本专利技术涉及一种电子振荡器电路，并且涉及一种用于操作此电路的方法。更具体来说，本专利技术涉及一种具有降低的温度敏感度的电子振荡器电路。
技术介绍
电子振荡器电路通常包括引起振荡或者可以使其共振并且随后引起振荡的元件。这些振荡可以用作电子电路中的频率或时间参考。所需要的正确性越高，对振荡电路设置越高精确度要求。由于振荡器电路的精确度高度取决于振荡器或共振器元件的精确度，所以根据本领域的频率和时间参考是建立非常含蓄地定义的材料性质上(诸如对于铯和铷振荡器)，这从原子能级获得其频率精确度。然而，这些元件相对昂贵。在较低精确度水平上，石英晶体可用作较便宜的参考。石英晶体易于用在电子电路中，并且在石英晶体是在天然中发现时其纯度非常高，从而导致良好的共振特性。在熔化进行生产时，纯度可能接近完美，从而使得若干不希望的效应(与噪音和老化有关)几乎不存在。驱动石英晶体简单，因为石英表现出压电行为，这意味着容易由电子器件驱动和读取晶体的精确机械振动性质。对此较低精确度的、源于集成电路的制造的替代物也是可获得的。微机电系统(MEMS)允许在与电子器件集成在一起时可以机械地振动的部件。石英晶体和MEMS共振器在其稳定性、尤其是其温度行为方面都表现出局限性，其对于-40至+125摄氏度的相关温度具有约数十百万分率(ppm)的精确度，这无法与铯和铷振荡器(约几兆分率，ppt)和所谓的粒子喷泉(约0.001ppt)的精确度非常有利地进行比较。根据本领域，已知的是补偿主要晶体的共振器的温度行为。在制造时，建立共振器和振荡器电路的温度偏差，并且将其存储为用以校正偏差的补偿表。使用单独的温度测量仪并试图用额外的电容来补偿相关晶体的频率偏差的补偿方法是已知的。然而，如果测量设备被粘合到晶体上，则其在晶体中引入新的温度效应，并且如果不是，则两个元件之间将存在温度差异，这将使得动态响应受限。在任一种情况下，精确度都变差。老化在此是并发因素，但是其可以通过预老化和通常以纯材料工作来保持受限。当使用MEMS时，纯度在制造中是隐性的并且可以有限的成本实现气密密封。通过补偿该温度行为，晶体和MEMS共振器正在接近几十亿分率(ppb)的范围。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种电子振荡器电路和一种没有以上缺点的用于操作此电路的方法。本专利技术为此提出一种电子振荡器电路，包括：用于取决于第一控制信号供应具有第一振荡频率的第一振荡信号的第一振荡器；用于取决于第二控制信号供应具有第二振荡频率的第二振荡信号的至少一个第二振荡器；第一控制器，其用于根据第一控制器的第一控制器输入与第二控制器输入之间的相差来传递第一控制信号；第二控制器，其用于根据第二控制器的第一控制器输入与第二控制器的第二控制器输入之间的相差来传递第二控制信号；以及共振器，其具有：至少一个第一共振频率，其中第一相移取决于第一激励信号的频率与第一共振频率之间的差异；至少一个第二共振频率，其中第一相移取决于第二激励信号的频率与第二共振频率之间的差异，其中第一振荡信号被反馈到第一控制器的第一控制器输入，并且通过共振器反馈到第一控制器的第二控制器输入，并且第二振荡信号被反馈到第二控制器的第一控制器输入，并且通过共振器反馈到第二控制器的第二控制器输入；处理器，其用于接收第一振荡器信号和第二振荡器信号、确定其相互比例、在预存储的表中查找频率补偿因数并且输出补偿的振荡信号。具有第一共振频率和至少一个第二共振频率的共振器被称为“多模式”共振器。当共振频率(或模式)可以同时发生时，共振器被称为连续双模式共振器。在这种方法中，可以在共振器的相同温度下一起测量两个共振。晶体共振器的不同振荡模式的温度效应并不匹配。因此，同时模式的相互比例改变。根据本专利技术，此效应用来确定共振器的温度，并且一旦确定了温度，用来补偿已知发生在所述温度下的偏差。补偿通过使用预存储的补偿表的处理器来发生，该补偿表提供用于测量出的相互比例的补偿因数。在这种情况下，假定改变相互比例是由温度改变引起，但是如同外部压力的其他外部影响可以是可想象的。此方法的优点之一在于，其使得使用单独的温度传感器多余。这解决了根据本领域的电路的缺点，即由于诸如邻近或靠近共振器的温度传感器、在共振器上或靠近共振器的变容二极管或频率选择元件(滤波器)的所需元件而难以集成在芯片中。使用双模式具有限制，因为共振器具有许多模式，将存在在某个温度下将具有相同共振频率的模式。此效应例如在其中第3泛音受其他第三泛音之一干扰的一些情况下可能极小，但是可能足以限制该解决方案的精确度。发生这种情况的频率称为活性下降，这是实际上存在额外活性的稍有一点误称。为了克服这个限制，可以应用第三模式。由于本专利技术是基于频率比的确定，所以其性能与确定准确频率的能力有关。通常，电子电路中的非线性功能使得难以精确地并且稳健地测量频率混合。为了这个和其他原因(诸如噪音减少)，需要分离振荡频率并且尽可能明确地避免振荡信号的混合。根据本领域，分离频率是通过滤波器装置(通常是如同第二或更高阶LC滤波器的装置)以选定的振荡模式上的共振频率来进行。对于真实的共振器来说，此共振频率将相对低，这又反过来暗示庞大、非集成的部件、用于该滤波器的温度系数、老化问题诸如此类。总的来说，这些解决方案非常难以以高稳健性程度来设计。根据本专利技术，此问题通过应用降频转换振荡器来解决。在降频转换过程中，所需的信号被映射到另一个频率，例如，将其他信号映射到不同频率的低IF甚至DC，由此产生良好的分离。降频转换器可以与低通滤波器或第二低速IF至DC滤波器组合用来对单个信号给予大选择性。附图说明现在将参照附图来更详细地阐明本专利技术，附图中：-图1示出根据本领域的共振器的模型；-图2示出没有温度补偿的单模振荡电路的实施；-图3示出根据本专利技术的振荡电路的第一实施例；-图4示出根据本专利技术的振荡电路的频谱；-图5示出具有谐振混合的根据本专利技术的振荡电路的频谱；-图6示出在比较器功能的控制下的再取样；-图7示出具有补偿电路的根据本专利技术的振荡电路；-图8示出用于输出被补偿信号的处理器。具体实施方式图1示出根据本领域的共振器的模型。该模型包括用于单个基音、单个第三泛音、单个第五泛音的部件，并且存在并联电容。此电容可以被制成是振荡(并联共振)的一部分或不是(串联共振)。泛音是谐振泛音，这使得该模型不适用于本专利技术。实际上，串联的电容值为Rs1≈Cs/3，串联的电容值为Rs3≈Cs/9，等等。图2示出根据相同申请人的专利申请的没有温度补偿的单模式振荡电路的方框图。在图中，示出降频转换振荡器的实例。基础是振荡器示出取决于频率的相移，这样使得反馈系统搜索“找到”谐振的正确的相位对齐。混频器需要稳态解决方案，即其输入的信号是90度的相移，但是对于普通共振器来说，共振器在谐振时的相移是0度。使用I/Q分频器来获得额外的90度相移。图3示出根据本专利技术的多模式振荡电路的第一实施例的方框图。参照图2的电路，此方框图中的几乎所有电路是双倍的，以便提供与其他振荡的相互隔离。在所示情况下，“多”将被解释为“双”，但是根据本专利技术，更多模式是可想象的，并且在那种情况下，存在更多并联方框。降频转换需要一个无论如何将会产生的在选定的共振频率上运行的信号，因为我们也需要将作为能源的共振信号供本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子振荡器电路，包括：‑第一振荡器，用于取决于第一控制信号供应具有第一振荡频率的第一振荡信号；‑至少一个第二振荡器，用于取决于第二控制信号供应具有第二振荡频率的第二振荡信号；‑第一控制器，其用于根据所述第一控制器的第一控制器输入与第二控制器输入之间的相差来传递所述第一控制信号；‑第二控制器，其用于根据所述第二控制器的第一控制器输入与所述第二控制器的第二控制器输入之间的相差来传递所述第二控制信号；‑共振器，其具有：‑至少一个第一共振频率，其中第一相移取决于第一激励信号的频率与所述第一共振频率之间的差异；‑至少一个第二共振频率，其中第二相移取决于第二激励信号的频率与所述第二共振频率之间的差异，其中‑所述第一振荡信号被反馈到所述第一控制器的所述第一控制器输入，并且通过所述共振器反馈到所述第一控制器的所述第二控制器输入，并且‑所述第二振荡信号被反馈到所述第二控制器的所述第一控制器输入，并且通过所述共振器反馈到所述第二控制器的所述第二控制器输入；‑处理器，其用于接收至少所述第一振荡信号和所述第二振荡信号，确定其相互比例，在预存储的表中查找频率补偿因数，输出补偿的振荡信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.31 NL 20076821.电子振荡器电路，包括：-第一振荡器，用于取决于第一控制信号供应具有第一振荡频率的第一振荡信号；-至少一个第二振荡器，用于取决于第二控制信号供应具有第二振荡频率的第二振荡信号；-第一控制器，其用于根据所述第一控制器的第一控制器输入与第二控制器输入之间的相差来传递所述第一控制信号；-第二控制器，其用于根据所述第二控制器的第一控制器输入与所述第二控制器的第二控制器输入之间的相差来传递所述第二控制信号；-共振器，其具有：-至少一个第一共振频率，其中第一相移取决于第一激励信号的频率与所述第一共振频率之间的差异；-至少一个第二共振频率，其中第二相移取决于第二激励信号的频率与所述第二共振频率之间的差异，其中-所述第一振荡信号被反馈到所述第一控制器的所述第一控制器输入，并且通过所述共振器反馈到所述第一控制器的所述第二控制器输入，并且-所述第二振荡信号被反馈到所述第二控制器的所述第一控制器输入，并且通过所述共振器反馈到所述第二控制器的所述第二控制器输入；-处理器，其用于接收至少所述第一振荡信号和所述第二振荡信号，确定其相互比例，在预存储的表中查找频率补偿因数，输出补偿的振荡信号。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一和至少一个第二振荡频率被过滤并且通过至少部分地分离的反馈通道来反馈。3.根据权利要求1或2所述的电路，其中所述第一控制器和第二控制器中的至少一个包括降频转换器。4.根据权利要求1或2所述的电路，其中所述第一控制器和第二控制器中的至少一个包括混频器。5.根据权利要求2所述的电路，其中反馈通道包括分频器。6.根据权利要求5所述的电路，其包括波整形电路，所述波整形电路用于将所述分频器的输出至少整形为正弦或三角形波形。...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·M·蒙塔涅，
申请(专利权)人：安哈姆尼克有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL