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【专利解密】大普通信发明恒温晶体振荡器 为市场提供更多选择

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来源:爱集微APP 

【嘉勤点评】大普通信发明的恒温晶体振荡器方案,该方案通过设置导热套为内壳体进行辐射传热,不仅提高了晶体周围的温度场的稳定性,也使得晶体振荡器拥有较强的抗干扰能力。

集微网消息,为满足市场对更广泛时钟振荡器的选用需求,广东大普通信技术有限公司经过多年研发积累,近期推出首款高性能全硅振荡器系列产品,将给时钟振荡器市场增添一个新的选择。

晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(晶片,可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了晶体振荡器,简称为晶振。

其产品一般用金属外壳封装,在一些方案中也有使用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及在通信系统中用于频率发生器,并为数据处理设备产生时钟信号。

在振荡器的工作过程中,为石英晶体提供一个恒定的温度是保证晶体振荡器可靠工作的重要手段,据研究人员观测发现:温度越稳定,则晶体振荡器的性能就越稳定。

因此,为了增强晶体振荡器的抗干扰能力,大普通信在2017年12月25日发明了一项名为“恒温晶体振荡器”的发明专利(申请号:201711442569.3),申请人为广东大普通信技术有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料,让我们一起来看看这项恒温晶体振荡器方案吧。

如上图,为该专利中发明的恒温晶体振荡器的剖面示意图,该装置包括位于外壳体1与基座2形成的空腔中的内壳体3、位于内壳体中的石英晶体和位于空腔中的导热套4,导热套内设有盲槽,内壳体插入在该盲槽中,且内壳体与盲槽的槽壁以及槽底之间均设有间隙。

借助于这种带有间隙的结构设计,导热套上的热量是通过辐射的方式传递到内壳体中的石英晶体上的。辐射传热的特点是传热速度较慢且温度梯度较均匀,所以更有利于提高内壳体周围的高温环境的稳定性,进而可以提高石英晶体的抗干扰能力,以保证石英晶体在一个稳定的温度环境工作。

此外,这种晶体振荡器还包括位于空腔中的内电路板5以及位于基座、远离导热套的一侧的外电路板6,外电路板与内电路板通过引脚实现电气连接,导热套通过银胶等导热材料粘贴于内电路板靠近基座的一侧。通过将导热套设置于内电路板与基座之间,可以有效降低晶体振荡器的整体高度,减小晶体振荡器的体积。

如上图,为这种恒温晶体振荡器的内部结构示意图,导热套的外表面通过银胶等导热材料粘贴有温度传感器8和发热元件7。发热元件包括位于导热套的对角位置的第一元件和第二元件两个发热器件,通过两个发热元件来保证温度场的均匀。

由于在传统技术中,发热元件都是设置在内电路板上,因此,对内电路板的版图面积有一定要求。而该专利中将发热元件设置于导热套上,不仅可以有效缩小内电路板的面积,而且可以减小晶体振荡器的整体体积。

以上就是大普通信发明的恒温晶体振荡器方案,该方案通过设置导热套为内壳体进行辐射传热,从而提高晶体周围的温度场的稳定性。而与传统技术相比,该方案也较为有效地缩小了内电路板的面积,可以使得其搭载的设备有更小的体积,并显著提高了晶体振荡器的抗干扰能力。


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