一种恒温槽控制晶体振荡器的温度控制电路，包括：加热器电阻器、第一电阻器、热敏电阻、第二电阻器、第三电阻器、差分放大器、PNP型功率晶体管，以及PNP型限流晶体管。热敏电阻输出视温度而定的电压。差分放大器放大由一个输入端子接收的电压与由另一输入端子接收的电压之间的差，且作为控制电压输出。PNP型功率晶体管包含连接加热器电阻器的另一末端的射极、接收差分放大器的输出的基极，以及接地的集极。PNP型限流晶体管具有被供应电源电压的射极、接收加热器电阻器的另一末端与功率晶体管的射极之间的电压的基极，以及连接至功率晶体管的基极的集极。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种能够获得高稳定性振荡频率的恒温槽控制晶体振荡器(oven-controlled crystal oscillator, 0CX0),尤其涉及一种能够实施极好温度特性的恒温槽控制晶体振荡器的温度控制电路。
技术介绍
现有技术 恒温槽控制晶体振荡器用以通过维持晶体单元(crystal unit)的恒定操作温度，在不产生视频率/温度特性而定的频率变化的情况下，而获得高稳定性振荡频率。晶体单元储存于恒温炉中，且所述恒温炉经控制以使用温度控制电路来维持恒定的内部温度。现有技术中的恒温槽控制晶体振荡器的温度控制电路图8将参考图8，来描述现有技术中的恒温槽控制晶体振荡器的温度控制电路。图8为显示现有技术中的恒温槽控制晶体振荡器的温度控制电路的电路图。如图8中所显示，现有技术中的恒温槽控制晶体振荡器的温度控制电路基本上包含热敏电阻TH、差分放大器(differential amplifier, 0ΡΑΜΡ) IC 10、功率晶体管 Trl 以及加热器电阻器 HR。连接关系将电源电压DC施加至加热器电阻器HR的一个末端，加热器电阻器HR的另一末端连接至功率晶体管Trl的集极，且功率晶体管Trl的射极连接至地面GND。也将电源电压DC施加至热敏电阻TH的一个末端，所述热敏电阻TH的另一末端连接至电阻器Rl的一个末端，且电阻器Rl的另一末端接地。另外，还将电源电压DC施加至电阻器R2的一个末端，电阻器R2的另一末端连接至电阻器R3的一个末端，且电阻器R3的另一末端接地。此外，尽管未显示于附图中，但将电源电压DC作为驱动电压施加至差分放大器IC 10、且也连接至地面GND。热敏电阻TH的另一末端与电阻器Rl的一个末端之间的节点通过电阻器R4而连接至差分放大器IC 10的一个端子(负(-));且电阻器R2的另一末端与电阻器R3的一个末端之间的节点连接至差分放大器IC 10的另一端子(正(+))。另外，差分放大器IC 10的负端子(_)和输出端子通过电阻器R5而连接。差分放大器IC 10的输出端子连接至功率晶体管Trl的基极。每一个单元热敏电阻TH为温度感应元件(其电阻值视温度而改变)，且检测晶体单元的操作温度。热敏电阻TH与电阻器Rl之间的电压通过电阻器R4而输入至一个输入端子(负(-))，差分放大器IC 10的输出通过电阻器R5而反馈且输入，且电阻器R2与R3之间的电压被输入至另一输入端子(正(+))，使得差分放大器IC 10放大且输出两个输入端子的电压差。功率晶体管Trl为NPN型晶体管，其中差分放大器IC 10的输出被输入至基极，且电流视基极电流而在集极与射极之间流动，使得电流也流动至加热器电阻器HR。加热器电阻器HR产生视流动的电流而定的热。此处，功率晶体管Trl和加热器电阻器HR充当热源。在OCXO中，如果热源、热敏电阻TH的传感器、以及晶体单元可集成至单一主体(single body)中，那么温度特性性能得以改进。然而，因为以上所描述的三个零件实际上并未电连接，所以其不实体连接。出于此原因，将所述三个零件布置地尽可能靠近，且在其间插入例如树脂的绝缘材料。然而，此绝缘材料的热导率一般较低。例如，硅树脂即使在其性能极好时，也只具有大约2W/m · k的热导率。·在热源中，尽管功率晶体管Trl的集极端子部分产生热，但总是产生电位。加热器电阻器HR是由作为基极材料的陶瓷构成，且在加热器电阻器HR的顶表面上形成发热电阻薄膜(heat-generating resistance film),以便自发热电阻薄膜产生热。然而，已知加热器电阻器HR和功率晶体管Trl的热源，视环境温度变化而产生不同的发热量(heatamount)。对比于电流的发热量图9将参考图9，来描述对比于流过温度控制电路的电流的发热量。图9为显示发热量的曲线图。在图9中,横坐标表示电流,且纵坐标表示发热量。如图9中所显示,功率晶体管Trl的发热量不同于加热器电阻器HR的发热量，且通过加总两个发热量而获得的总发热量变为热源的发热量。因此，当环境温度改变时，在功率晶体管Trl的发热量与加热器电阻器HR的发热量之间产生一差。相关技术作为相关技术，揭示以下各者转让给东洋通信机株式会社(Τ0Υ0 CommunicationEquipment Co. , Ltd)的日本专利申请案早期公开案第H11-317622号中的“晶体振荡器的温度控制电路(Temperature Control Circuit For Crystal Oscillator) ”(后文中称作专利文献I);转让给京瓷株式会社(KYOCERA Corp.)的日本专利申请案早期公开案第2004-207870号中的“用于压电振动器的封装，以及使用用于压电振荡器的封装的恒定温度振荡器(Package for Piezoelectric Vibrator,and Constant Temperature OscillatorEmploying the Same) ”(后文中称作专利文献2);转让给东洋通信机株式会社(Τ0Υ0Communication Equipment Co. , Ltd)的日本专利申请案早期公开案第2005-117093号中的“温度控制电路以及使用温度控制电路的高稳定性晶体振荡器(Temperature ControlCircuit and High Stability Crystal Oscillator Employing the Same)，，(后文中称作专利文献3);以及转让给日本电波工业株式会社(Nihon Dempa Kogyo Co. , Ltd.)的日本专利第4855087号中的“恒定温度晶体振荡器(Constant Temperature CrystalOscillator) ” (后文中称作专利文献4)。专利文献I揭示了温度控制电路，用于控制晶体振荡器中的恒温炉的温度，其中加热元件的控制电流可经控制、通过选择热敏电阻的高电阻值而视检测温度增大。专利文献2揭示恒温振荡器，其中通过第二封装以密封方式而包封具有压电装置的第一封装，以真空化第二封装的外壳部分。专利文献3揭示高稳定性晶体振荡器的温度控制电路，所述高稳定性晶体振荡器包含用于使用第一热敏电阻和电阻器来分割恒定电压的第一分压电路、用于使用第二热敏电阻和可变电阻器来分割恒定电压的第二分压电路，以及用于将由第一分压电路分割的电压输入至正(+)输入端子、并且将由第二分压电路分割的电压输入至负(_)输入端子的差分放大器。专利文献4揭不恒温晶体振荡器(constanttemperature crystal oscillator),其中连接至晶体单元的虚拟端子(du_y terminal)的电路板的板侧中的虚拟端子是通过导电路径而连接至板侧中的电阻器端子，所述电阻器端子连接至温度感应电阻器。然而，在现有技术中的恒温槽控制晶体振荡器中，如以上所描述，已知作为热源的加热器电阻器HR和功率晶体管Trl，视环境温度的改变而具有不同的发热量。由此，存在一个问题，即在现有技术中的恒温槽控制晶体振荡器中，当环境温度改变时产生了温差，使得振荡器的温度特性降级。由于将来自电源的电压也施加至热敏电阻TH(此热敏电阻TH为如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种恒温槽控制晶体振荡器中的恒温炉的温度控制电路，其特征在于包括：加热器电阻器，具有：被供应电源电压以产生热的一个末端；第一电阻器，具有：被供应电源电压的一个末端；热敏电阻，所述热敏电阻的一个末端被连接至所述第一电阻器的另一末端，且所述热敏电阻的另一末端接地，使得通过将电阻值设置为能够视温度变化、而将视温度而定的电压输出至所述热敏电阻的所述一个末端；第二电阻器，具有：被供应电源电压的一个末端；第三电阻器，所述第三电阻器的一个末端连接至所述第二电阻器的另一末端，且所述第三电阻器的另一末端接地；差分放大器，所述差分放大器的一个输入端子接收所述第一电阻器的另一末端与所述热敏电阻的所述一个末端之间的电压，所述差分放大器的另一输入端子接收所述第二电阻器的另一末端与所述第三电阻器的所述一个末端之间的电压，以及通过第四电阻器将输出反馈至所述差分放大器的所述一个输入端子，使得由所述差分放大器的所述另一输入端子接收的电压与由所述差分放大器的所述一个输入端子接收的电压之间的差经放大及经输出而作为控制电压；PNP型功率晶体管，具有：连接所述加热器电阻器的另一末端的射极、接收所述差分放大器的输出的基极，及接地的集极；以及PNP型限流晶体管，具有：被供应电源电压的射极、接收所述加热器电阻器的另一末端与所述PNP型功率晶体管的所述射极之间的电压的基极，及连接至所述PNP型功率晶体管的所述基极的集极。...
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：新井淳一，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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