多功能频率控制装置制造方法及图纸

一种单一频率控制装置包含高频谐振器、低频谐振器和温度感测元件，后者紧密地热耦合到所述谐振器，以便于以较高分辨率和精度感测温度。该结构提供的额外益处包括较小的尺寸和较低的成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及频率控制装置，以及具体而言，涉及配置有高频和低频谐振器及温度感测元件的频率控制装置。
技术介绍
当代的电子装置采用若干频率参考组件，其被部署以利于多种通信功能，例如蜂窝通信、GPS、W1-F1、蓝牙等。所述频率参考组件通常包括高频谐振器和实时时钟(RTC)谐振器。为了使由环境温度变化引起的频率不稳定最小化，常常将高频谐振器与温度感测组件(例如，热敏电阻或二极管)封装在一起，后者用于感测高频谐振器的温度，并计算出在该温度的实际的谐振器的频率。这种计算频率校正的方法需要高分辨率的昂贵的模数转换器来转换温度感测电压。在尝试使用温度感测和计算校正方法来使RTC频率不稳定最小化时，会遇到由于在RTC谐振器的温度与温度感测元件的温度之间的差而造成的额外困难。
技术实现思路
本专利技术提供了一种单一结构，其包含三个元件-高频谐振器、低频谐振器和温度感测元件，其中，全部三个元件紧密地热耦合，以便进一步减小在三个元件的任意元件之间的温度差。该结构提供了以下优点:它有利于改进温度感测精度和改进温度感测分辨率，它无需昂贵的高分辨率模数转换器；它提供了物理尺寸的减小和成本的降低。【附图说明】在附图中:图1是由本专利技术提供的频率控制装置的横截面图，其中，高频谐振器、低频谐振器和温度感测元件位于相同的密封腔内。图2是由本专利技术提供的频率控制装置的横截面图，其中，高频谐振器和低频谐振器位于相同的密封腔内，而温度感测元件放置在该结构的非密封部分中。图3是由本专利技术提供的频率控制装置的横截面图，其中，高频谐振器、低频谐振器和温度感测元件容纳在单独的封装中，后者随后组装为单一组件。【具体实施方式】在此提出的实施例是本专利技术可能的实现方式的例子。公开的实施例不限制本专利技术的范围，在本公开的权利要求部分中描述所述范围。参考图1，本专利技术提出的装置显示为使用单一的多层陶瓷封装来实施，其容纳三个元件-高频谐振元件1、低频谐振元件2和温度感测元件3-全部三个元件都位于相同的密封腔内，所述密封腔包括陶瓷封装4和盖子5。优选地，谐振元件I是AT切型石英晶体，谐振元件2是32.768kHz音叉型晶体，以及温度感测元件3是热敏电阻。可替换地，可以代之以使用其他类型的高低频谐振器，例如SC切型晶体、声表面波(SAW)谐振元件或者MEMS谐振器；此外，温度感测元件可以可替换地实施为二极管、专用温度感测集成电路、或者其谐振频率对于温度敏感的谐振元件(例如Y切型石英晶体)。参考图2，通过将三个元件放置在陶瓷封装4的单独的腔中来实施所示的装置:高频和低频谐振元件I和2位于由盖子5封闭的密封腔中，而温度感测元件3位于封装4的下部中的非密封腔中。在一些情况下，使用易于获得的“标准”的封装的高和/或低频谐振器可能更为方便，如图3中所示的实施例中那样。在此，高和低频谐振元件(对应于I和2)装入由盖子7和8封闭的单独的密封陶瓷封装4和5中；温度感测元件3放置在陶瓷封装6的腔中，以及通过将封装的谐振元件焊接在陶瓷封装6上来装配整个装置。其他结构变型当然是可能的，在不脱离本专利技术的范围的情况下，本领域技术人员能够开发出其他结构。在三个元件之间紧密的空间邻近以及所得到的热耦合允许两个谐振元件I和2的更准确且更有效的温度感测，因为温度感测是通过使用单一温度感测元件3和单一测量(或者与谐振元件I和2都有关的单一系列测量)来完成的。将单一温度感测测量用于两个谐振元件的能力减小了应用系统中的功耗。在三个元件之间紧密的空间邻近与所得到的热耦合提供了额外的优点:本专利技术提出的结构促进了更高的分辨率和更便宜的温度感测方法，从而将低频谐振元件(例如音叉型晶体)的频率用作装置的温度的指示。在该方法中，使用高频谐振元件的信号(AT切型晶体的频率)作为参考频率来测量低频谐振元件(例如音叉型晶体)的频率。在这个方案中，无需使用热敏电阻的温度感测所需的高分辨率模数转换器，因为热敏电阻将仅用于温度的近似确定，以便确定当前温度点“属于”音叉型谐振器的抛物线F(T)曲线的哪一半。【主权项】1.一种频率控制装置，被构造并提供作为单一组件，包括: 第一谐振元件和第二谐振元件，以使得所述第一谐振元件的谐振频率实质上高于所述第二谐振元件的谐振频率，及温度感测元件。2.根据权利要求1所述的频率控制装置，其中，所述第一谐振元件是石英晶体谐振元件。3.根据权利要求2所述的频率控制装置，其中，所述第一谐振元件是体声波谐振元件。4.根据权利要求3所述的频率控制装置，其中，所述第一谐振元件是AT切型晶体谐振元件。5.根据权利要求3所述的频率控制装置，其中，所述第一谐振元件是SC切型晶体谐振元件。6.根据权利要求2所述的频率控制装置，其中，所述第一谐振元件是声表面波谐振元件。7.根据权利要求1所述的频率控制装置，其中，所述第一谐振元件是MEMS谐振元件。8.根据权利要求1所述的频率控制装置，其中，所述第二谐振元件是石英晶体谐振元件。9.根据权利要求8所述的频率控制装置，其中，所述第二谐振元件是音叉型晶体谐振元件。10.根据权利要求1所述的频率控制装置，其中，所述第二谐振元件是MEMS谐振元件。11.根据权利要求1所述的频率控制装置，其中，所述温度感测元件是热敏电阻。12.根据权利要求1所述的频率控制装置，其中，所述温度感测元件包含至少一个半导体二极管。13.根据权利要求1所述的频率控制装置，其中，所述温度感测元件包含至少一个半导体晶体管。14.根据权利要求1所述的频率控制装置，其中，所述温度感测元件是半导体温度感测电路。15.根据权利要求1所述的频率控制装置，其中，所述温度感测元件是其谐振频率对于温度敏感的谐振元件。16.—种频率控制装置的温度感测方法，其中装置的温度通过使用专用温度感测元件近似确定，并通过使用高频谐振元件的频率作为频率计算的参考来测量低频谐振元件的频率以更准确地确定。【专利摘要】一种单一频率控制装置包含高频谐振器、低频谐振器和温度感测元件，后者紧密地热耦合到所述谐振器，以便于以较高分辨率和精度感测温度。该结构提供的额外益处包括较小的尺寸和较低的成本。【IPC分类】H03B5/32, H03H3/08, G01K1/14, H03H9/05【公开号】CN104956590【申请号】CN201380063183【专利技术人】B·J·罗宾逊 【申请人】瑞控有限公司【公开日】2015年9月30日【申请日】2013年10月8日【公告号】US20150280686, WO2014058328A1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率控制装置，被构造并提供作为单一组件，包括：第一谐振元件和第二谐振元件，以使得所述第一谐振元件的谐振频率实质上高于所述第二谐振元件的谐振频率，及温度感测元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·罗宾逊，
申请(专利权)人：瑞控有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰;NZ