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【嘉勤點評】大普通信發明的恒溫晶體振蕩器方案,該方案通過設置導熱套為內殼體進行輻射傳熱,不僅提高了晶體周圍的溫度場的穩定性,也使得晶體振蕩器擁有較強的抗干擾能力。
集微網消息,為滿足市場對更廣泛時鐘振蕩器的選用需求,廣東大普通信技術有限公司經過多年研發積累,近期推出首款高性能全硅振蕩器系列產品,將給時鐘振蕩器市場增添一個新的選擇。
晶體振蕩器是利用石英晶體(二氧化硅的結晶體)的壓電效應制成的一種諧振器件,它的基本構成大致是:從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(晶片,可以是正方形、矩形或圓形等),在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構成了晶體振蕩器,簡稱為晶振。
其產品一般用金屬外殼封裝,在一些方案中也有使用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。晶體振蕩器是高精度和高穩定度的振蕩器,被廣泛應用于彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中,以及在通信系統中用于頻率發生器,并為數據處理設備產生時鐘信號。
在振蕩器的工作過程中,為石英晶體提供一個恒定的溫度是保證晶體振蕩器可靠工作的重要手段,據研究人員觀測發現:溫度越穩定,則晶體振蕩器的性能就越穩定。
因此,為了增強晶體振蕩器的抗干擾能力,大普通信在2017年12月25日發明了一項名為“恒溫晶體振蕩器”的發明專利(申請號:201711442569.3),申請人為廣東大普通信技術有限公司。
根據該專利目前公開的相關資料,讓我們一起來看看這項恒溫晶體振蕩器方案吧。
如上圖,為該專利中發明的恒溫晶體振蕩器的剖面示意圖,該裝置包括位于外殼體1與基座2形成的空腔中的內殼體3、位于內殼體中的石英晶體和位于空腔中的導熱套4,導熱套內設有盲槽,內殼體插入在該盲槽中,且內殼體與盲槽的槽壁以及槽底之間均設有間隙。
借助于這種帶有間隙的結構設計,導熱套上的熱量是通過輻射的方式傳遞到內殼體中的石英晶體上的。輻射傳熱的特點是傳熱速度較慢且溫度梯度較均勻,所以更有利于提高內殼體周圍的高溫環境的穩定性,進而可以提高石英晶體的抗干擾能力,以保證石英晶體在一個穩定的溫度環境工作。
此外,這種晶體振蕩器還包括位于空腔中的內電路板5以及位于基座、遠離導熱套的一側的外電路板6,外電路板與內電路板通過引腳實現電氣連接,導熱套通過銀膠等導熱材料粘貼于內電路板靠近基座的一側。通過將導熱套設置于內電路板與基座之間,可以有效降低晶體振蕩器的整體高度,減小晶體振蕩器的體積。
如上圖,為這種恒溫晶體振蕩器的內部結構示意圖,導熱套的外表面通過銀膠等導熱材料粘貼有溫度傳感器8和發熱元件7。發熱元件包括位于導熱套的對角位置的第一元件和第二元件兩個發熱器件,通過兩個發熱元件來保證溫度場的均勻。
由于在傳統技術中,發熱元件都是設置在內電路板上,因此,對內電路板的版圖面積有一定要求。而該專利中將發熱元件設置于導熱套上,不僅可以有效縮小內電路板的面積,而且可以減小晶體振蕩器的整體體積。
以上就是大普通信發明的恒溫晶體振蕩器方案,該方案通過設置導熱套為內殼體進行輻射傳熱,從而提高晶體周圍的溫度場的穩定性。而與傳統技術相比,該方案也較為有效地縮小了內電路板的面積,可以使得其搭載的設備有更小的體積,并顯著提高了晶體振蕩器的抗干擾能力。
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