本发明提供一种控温电路、恒温晶振电路及恒温晶体振荡器，控温电路包括：第一温度传感器、第二温度传感器、电压跟随器、电压比较器、功率管加热器以及第一稳压模块。本发明提供的控温电路、恒温晶振电路及恒温晶体振荡器，通过两个温度传感器能精确的检测待控温件温度，并输出电压，经电压跟随器进行缓冲隔离，通过电压比较器将输入的电压与预设电压比较，进而根据比较结果控制功率管加热器运行，将温度控制在稳定范围内，该电路结构相对比较简单，控温精度高，且通过第一稳压模块可以为各器件提供稳定电压，电路工作更稳定可靠。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114047796 A (43)申请公布日 2022.02.15 (21)申请号 8.4 (22)申请日 2022.01.12 (71)申请人 北京晨晶精仪电子有限公司 地址 101200 北京市平谷区中关村科技园 区平谷园马坊工业园2区21号 (72)发明人 卿春曹晓棠张健刘勇 徐鹏飞武文娟何远孙学艳 郭春霞嵇尚尚于洋 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 任少瑞 (51)Int.Cl. G05D 23/20 (2006.01) 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 (54)发明名称 控温电路、恒温晶振电路及恒温晶体振荡器 (57)摘要 本发明提供一种控温电路、恒温晶振电路及 恒温晶体振荡器，控温电路包括：第一温度传感 器、第二温度传感器、电压跟随器、电压比较器、 功率管加热器以及第一稳压模块。本发明提供的 控温电路、恒温晶振电路及恒温晶体振荡器，通 过两个温度传感器能精确的检测待控温件温 度，并输出电压，经电压跟随器进行缓冲隔离，通 过电压比较器将输入的电压与预设电压比较，进 而根据比较结果控制功率管加热器运行，将温度 控制在稳定范围内，该电路结构相对比较简单，控温精度 高，且通过第一稳压模块可以为各器件提供稳定 电压，电路工作更稳定可靠。 A 6 9 7 7 4 0 4 1 1 N C CN 114047796 A 权利要求书 1/2页 1.一种控温电路，其特征是，包括：第一温度传感器、第二温度传感器、电压跟随器、 电压比较器、功率管加热器以及第一稳压模块； 所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述电压跟随器的输入端连接，所述 电压跟随器的输出端与所述电压比较器的输入端连接，所述电压比较器的输出端与所述功 率管加热器连接，所述功率管加热器还与所述电压比较器的输入端连接，所述第一稳压模 块分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、电压跟随器、电压比较器以及功率管加热 器连接； 所述第一温度传感器设于靠近被控温件的位置，所述第二温度传感器设于被控温件所 在电路板的边缘，所述第一温度传感器的输出电压和所述第二温度传感器的输出电压的中 间电压，经所述电压跟随器输入至所述电压比较器，所述电压比较器用于将输入的中间电 压与预设电压作比较，并根据比较结果控制所述功率管加热器运行。 2.依据权利要求1所述的一种控温电路，其特征是，所述第一温度传感器和所述第二 温度传感器的输出端与所述电压跟随器之间设有分压电阻，所述分压电阻用于将所述第一 温度传感器的输出电压和所述第二温度传感器的输出电压整合并输出中间电压。 3.依据权利要求1所述的一种控温电路，其特征是，所述电压比较器输出端与所述功 率管加热器的基极之间还设有限流电阻，所述电压比较器的反相输入端与所述功率管加热 器的发射极之间还设有反馈电阻。 4.依据权利要求1所述的一种控温电路，其特征是，所述功率管加热器包括多个功率 管，多个所述功率管并联，多个所述功率管分别设于所述被控温件所在电路板上靠近四角 的位置。 5.一种恒温晶振电路，其特征是，包括如权利要求1至4任一项所述控温电路、振荡模 块以及第二稳压模块，所述振荡模块与所述第二稳压模块连接，所述第一稳压模块和所述 第二稳压模块均与外设电源连接； 所述控温电路、振荡模块以及第二稳压模块布置于晶振电路板上，所述被控温件为所 述振荡模块中的石英晶体。 6.依据权利要求5所述的一种恒温晶振电路，其特征是，所述振荡模块包括振荡电 路、缓冲放大电路以及滤波电路； 所述振荡电路的一端与所述第二稳压模块连接，所述振荡电路与所述缓冲放大电路交 互连接，所述缓冲放大电路与所述滤波电路连接； 所述振荡电路包括三极管、第一外围电阻单元以及选频单元，所述第一外围电阻单元 与所述三极管连接，所述第一外围电阻单元用于为所述三极管提供静态工作点； 所述选频单元包括第一选频电容、第二选频电容、石英晶体、调频电容、第一耦合电容、 结型场效应管以及第二耦合电容； 所述第一选频电容与所述第二选频电容连接，所述第一选频电容和所述第二选频电容 还均与所述三极管的发射极连接，所述第二选频电容与所述调频电容的一端还均与所述三 极管的基极连接，所述调频电容的另一端与所述石英晶体连接，所述石英晶体与所述第一 耦合电容连接，所述第一耦合电容与所述结型场效应管连接，所述结型场效应管通过所述 第二耦合电容与所述三极管的集电极连接。 7.依据权利要求6所述的一种恒温晶振电路，其特征是，所述三极管与所述选频单元 2 2 CN 114047796 A 权利要求书 2/2页 之间还设有滤波单元，所述第一选频电容与所述第二选频电容均通过所述滤波单元与所述 三极管的发射极连接。 8.依据权利要求6所述的一种恒温晶振电路，其特征是，所述缓冲放大电路包括结型 场效应管、第二外围电阻单元以及隔交电感； 所述第二外围电阻单元与所述结型场效应管连接，所述第二外围电阻单元用于为所述 结型场效应管提供静态工作点，所述隔交电感与所述结型场效应管连接。 9.依据权利要求5所述的一种恒温晶振电路，其特征是，所述第二稳压模块包括第一 线性稳压器和第二线性稳压器，所述第一线性稳压器与所述第二线.一种恒温晶体振荡器，其特征是，包括如权利要求5至9任一项所述的一种恒温晶 振电路。 3 3 CN 114047796 A 说明书 1/7页 控温电路、恒温晶振电路及恒温晶体振荡器 技术领域 [0001] 本发明涉及温度控制及时频技术领域，尤其涉及一种控温电路、恒温晶振电路及 恒温晶体振荡器。 背景技术 [0002] 目前，控温技术已应用于众多电子器件中，比如恒温晶体振荡器，由于晶体振荡器 的短稳性能是决定整机性能的重要的条件，而影响短稳性能的根本因素最重要的包含噪声对信号 相位或频率的调制以及环境和温度波动，因此，降低噪声以及温度波动对晶体振荡器的影响 是提高短稳性能的关键。 [0003] 现有的用于晶体振荡器的控温方案要么控温精度低，要么在温变过程中热波动较 大，均对短稳性能不利。 发明内容 [0004] 本发明提供一种控温电路、恒温晶振电路及恒温晶体振荡器，用以解决现有的用 于晶体振荡器的控温方案要么控温精度低，要么在温变过程中热波动较大，均对短稳性能 不利的缺陷。 [0005] 第一方面，本发明提供一种控温电路，包括：第一温度传感器、第二温度传感器、电 压跟随器、电压比较器、功率管加热器以及第一稳压模块； 所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述电压跟随器的输入端连接， 所述电压跟随器的输出端与所述电压比较器的输入端连接，所述电压比较器的输出端与所 述功率管加热器连接，所述功率管加热器还与所述电压比较器的输入端连接，所述第一稳 压模块分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、电压跟随器、电压比较器以及功率管 加热器连接； 所述第一温度传感器设于靠近被控温件的位置，所述第二温度传感器设于被控温 件所在电路板的边缘，所述第一温度传感器的输出电压和所述第二温度传感器的输出电压 的中间电压，经所述电压跟随器输入至所述电压比较器，所述电压比较器用于将输入的中 间电压与预设电压作比较，并根据比较结果控制所述功率管加热器运行。 [0006] 根据本发明提供的一种控温电路，所述第一温度传感器、第二温度传感器输出端 与电压跟随器间设有分压电阻，所述分压电阻用于将所述第一温度传感器的输出电压和所 述第二温度传感器的输出电压整合并输出中间电压。 [0007] 分压电阻的设置，可以有效的预防过电压或过电流对电路正常工作的影响，同时能将 电压跟随器的输入电压整合为二者的中间电压。 [0008] 根据本发明提供的一种控温电路，所述电压比较器输出端与所述功率管加热器的 基极之间还设有限流电阻，所述电压比较器的反相输入端与所述功率管加热器的发射极之 间还设有反馈电阻。限流电阻的设置，能控制电路在启动及稳定状态下电流的大小，从而 影响控温精度，反馈电阻的设置，使电压比较器工作在负反馈。 4 4 CN 114047796 A 说明书 2/7页 [0009] 根据本发明提供的一种控温电路，所述功率管加热器包括多个功率管，多个所述 功率管并联，多个所述功率管分别设于所述被控温件所在电路板上靠近四角的位置。 [0010] 通过电参数的合理设置以及功率管的合理布置，能够保证较高的控温精度，并让 被控组件均匀受热，有效减小了热波动。 [0011] 第二方面，本发明还提供一种恒温晶振电路，包括上述任一种所述控温电路、振荡 模块以及第二稳压模块，所述振荡模块与所述第二稳压模块连接，所述第一稳压模块和所 述第二稳压模块均与外设电源连接； 所述控温电路、振荡模块以及第二稳压模块布置于晶振电路板上，所述被控温件 为所述振荡模块中的石英晶体谐振器。 [0012] 通过第二稳压模块的设置，能够大大减少电源电压波动对振荡模块工作稳定性的影 响，同时，控温电路的设置，能够大大减少环境和温度波动的影响，保证了恒温晶振电路的工作稳 定性，从而优化短稳性能。 [0013] 根据本发明提供的一种恒温晶振电路，所述振荡模块包括振荡电路、缓冲放大电 路以及滤波电路； 所述振荡电路的一端与所述第二稳压模块连接，所述振荡电路与所述缓冲放大电 路交互连接，所述缓冲放大电路与所述滤波电路连接； 所述振荡电路包括三极管、第一外围电阻单元以及选频单元，所述第一外围电阻 单元与所述三极管连接，所述第一外围电阻单元用于为所述三极管提供静态工作点； 所述选频单元包括第一选频电容、第二选频电容、石英晶体、调频电容、第一耦合 电容、结型场效应管以及第二耦合电容； 所述第一选频电容与所述第二选频电容连接，所述第一选频电容和所述第二选频 电容还均与所述三极管的发射极连接，所述第二选频电容与所述调频电容的一端还均与所 述三极管的基极连接，所述调频电容的另一端与所述石英晶体连接，所述石英晶体与所述 第一耦合电容连接，所述第一耦合电容与所述结型场效应管连接，所述结型场效应管通过 所述第二耦合电容与所述三极管的集电极连接。 [0014] 本发明将缓冲放大电路中结型场效应管的结电容引入振荡电路，使信号通过石英 晶体滤波后，得到非常干净的信号，经过耦合电容后输入缓冲放大电路，来提升了整个电 路的短稳性能。 [0015] 根据本发明提供的一种恒温晶振电路，所述三极管与所述选频单元之间还设有滤 波单元，所述第一选频电容与所述第二选频电容均通过所述滤波单元与所述三极管的发射 极连接。 [0016] 根据本发明提供的一种恒温晶振电路，所述缓冲放大电路包括结型场效应管、第 二外围电阻单元以及隔交电感； 所述第二外围电阻单元与所述结型场效应管连接，所述第二外围电阻单元用于为 所述结型场效应管提供静态工作点，所述隔交电感与所述结型场效应管连接。 [0017] 根据本发明提供的一种恒温晶振电路，所述第二稳压模块包括第一线性稳压器和 第二线性稳压器，所述第一线性稳压器与所述第二线] 通过两个并联的线性稳压器，第二稳压模块可以为振荡模块提供的电源具有更低 的噪声，提高了整个电路的短稳性能。 5 5 CN 114047796 A 说明书 3/7页 [0019] 第三方面，本发明还提供一种恒温晶体振荡器，包括上述任一种所述的恒温晶振 电路。 [0020] 本发明提供的控温电路、恒温晶振电路及恒温晶体振荡器，通过两个温度传感器 可以精确的检测待控温件温度，并输出电压，经电压跟随器进行缓冲隔离，通过电压比较器 将输入的电压与预设电压比较，进而根据比较结果控制功率管加热器运行，将温度控制在 稳定范围内，该电路结构相对比较简单，控温精度更高，且通过第一稳压模块可以为各器件提供稳定 电压，电路工作更稳定可靠。 附图说明 [0021] 为了更清楚地说明本发明或现存技术中的技术方案，下面将对实施例或现存技术 描述中所需要用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够准确的通过这些 附图获得其他的附图。 [0022] 图1是本发明提供的控温电路的结构示意图之一； 图2是本发明提供的控温电路的结构示意图之二； 图3是本发明提供的恒温晶振电路的结构示意图； 图4是振荡模块的电路结构示意图； 图5是振荡电路的交流等效电路示意图； 图6是第二稳压模块的结构示意图； 图7是恒温晶振电路的电路板结构布局示意图； 图8是氮化铝陶瓷与紫铜套的布置位置示意图。 具体实施方式 [0023] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本 发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳 动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0024] 下面结合图1‑图8描述本发明提供的控温电路、恒温晶振电路及恒温晶体振荡器。 [0025] 图1示出了本发明实施例提供的控温电路，包括：第一温度传感器101、第二温度传 感器102、电压跟随器103、电压比较器104、功率管加热器105以及第一稳压模块106； 第一温度传感器101和第二温度传感器102均与电压跟随器103的输入端连接，电 压跟随器103的输出端与电压比较器104的输入端连接，电压比较器104的输出端与功率管 加热器105连接，功率管加热器105还与电压比较器104的输入端连接，第一稳压模块106分 别与第一温度传感器101、第二温度传感器102、电压跟随器103、电压比较器104以及功率管 加热器105连接； 第一温度传感器101设于靠近被控温件的位置，第二温度传感器102设于被控温件 所在电路板的边缘，第一温度传感器101的输出电压和第二温度传感器102的输出电压的中 间电压经电压跟随器103输入至电压比较器104，电压比较器104用于将输入的电压与预设 电压作比较，并根据比较结果控制功率管加热器105运行。 6 6 CN 114047796 A 说明书 4/7页 [0026] 能够理解的是，第一温度传感器101的输出电压和第二温度传感器102的输出电压 的中间电压，能够理解为两个温度传感器输出电压的一个中间值。 [0027] 在示例性实施例中，为了能够更好的保证电路工作过程的稳定性和安全性，电压跟随器103与 电压比较器104之间还可设为电位上拉电阻，电压比较器104与功率管加热器105之间还 可设为限流电阻，控制电路在启动及稳定状态下电流的大小，来提升控温精度。 [0028] 具体地，功率管加热器105可以包括多个功率管，多个功率管并联，多个功率管可 以分别设于被控温件所在电路板上靠近四角的位置，可以对被控温件进行均匀加热。 [0029] 参见附图2，其中的LDO1为第一稳压模块106中的大电流稳压器，第一温度传感器 101设置于被控温件旁边，第二温度传感器设置于被控温件所在PCB板的边缘，这样，第一温 度传感器101能够感知被控温件附近的实时温度，第二温度传感器102能快速感知外界温 度变化。 [0030] 第一温度传感器101和第二温度传感器102在感应到气温变化时，会引起其输出电 压变化，电阻R1和电阻R2是温度传感器的外围电阻，电阻R3以及电阻R4是将两个温度传感 器的输出电压整合并输出中间电压的分压电阻，该中间电压进入运算放大器OPA1搭建的电 压跟随器的同相输入端，进行缓冲隔离，然后通过作为电位上拉电阻的电阻R10和电阻R5分 压，将电位上拉，进入运算放大器OPA2搭建的电压比较器的反相输入端，与运算放大器OPA2 的同相输入端输入的电阻R6和电阻R7的分压做比较，根据比较结果，运算放大器OPA2的输 出电压经过作为限流电阻的电阻R9进入功率管加热器。 [0031] 图2中示例性的给出了包含4个功率管P的功率管加热器，功率管P的电流变化通过 作为反馈电阻的电阻R8转化为电压反馈到运算放大器OPA2的反相输入端。 [0032] 在实际应用过程中，当被控温件为石英晶体时，需要将温度控制在石英晶体的拐 点温度附近，拐点温度为95℃左右，此时，设置电阻R6和电阻R7的分压为晶体拐点温度时温 度传感器输出的电压值。 [0033] 开机时，第一温度传感器和第二温度传感器的输出电压较小，运算放大器OPA2的 同相输入端电压大于反相输入端电压，运算放大器OPA2输出高电平，经过限流电阻R9后，功 率管P工作在放大区，进行加热；随着温度上升，两个温度传感器的输出电压逐渐增大，致使 运算放大器OPA2的反相输入端电压逐渐增大，运算放大器OPA2的输出电压逐渐减小，直到 功率管P的VBE电压（即基极‑发射极电压）小于导通电压时，停止加热，当运算放大器OPA2的 同相输入端电压和反相输入端电压接近相等时，温度恒定在晶体拐点温度附近。 [0034] 图3示出了本发明实施例提供的恒温晶振电路，包括上述任一种控温电路300、振 荡模块302以及第二稳压模块301，振荡模块302与第二稳压模块301连接，第一稳压模块106 和第二稳压模块301均与外设电源连接； 控温电路300、振荡模块302以及第二稳压模块301布置于晶振电路板上，被控温件 为振荡模块302中的石英晶体。 [0035] 本实施例提供的振荡模块302中，振荡电路基于低噪声的三极管和高Q值的石英晶 体谐振器（即石英晶体），搭建电容三点式振荡电路，信号经结型场效应管放大后，再通过LC 滤波输出。 [0036] 具体地，本实施例中振荡模块302可以包括振荡电路3021、缓冲放大电路3022以及 滤波电路3023； 7 7 CN 114047796 A 说明书 5/7页 振荡电路3021的一端与第二稳压模块301连接，振荡电路3021与缓冲放大电路 3022交互连接，缓冲放大电路3022与滤波电路3023连接； 参见附图4，振荡电路3021包括三极管BJT、第一外围电阻单元以及选频单元，第一 外围电阻单元与三极管BJT连接，第一外围电阻单元用于为三极管BJT提供静态工作点； 图4示例性的提供了第一外围电阻单元的结构，包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、 电阻R14以及电阻R15，其中，电阻R12还与电容C8连接。 [0037] 选频单元包括第一选频电容C2、第二选频电容C3、石英晶体JT、调频电容C4、第一 耦合电容C5、第二耦合电容C8，结型场效应管JFET； 第一选频电容C2与第二选频电容C3连接，第一选频电容C2和第二选频电容C3还均 与三极管BJT的发射极连接，第二选频电容C3与调频电容C4的一端还均与三极管BJT的基极 连接，调频电容C4的另一端与石英晶体JT连接，石英晶体JT与第一耦合电容C5连接，第一耦 合电容C5与结型场效应管JFET连接，结型场效应管JFET通过第二耦合电容C8与三极管BJT 的集电极连接。 [0038] 图4示出的振荡电路为电容三点式振荡电路，其中，其中第一选频电容C2和第二选 频电容C3为电容三点式振荡电路的两个电容，调频电容C4、第一耦合电容C5、石英晶体JT、 以及结型场效应管JFET的结电容、第二耦合电容C8，共同工作在感性状态，构成电容三点式 振荡电路的电感。 [0039] 更优地，三极管BJT与选频单元之间还设有滤波单元，第一选频电容C2与第二选频 电容C3均通过滤波单元与三极管BJT的发射极连接。结合附图4，三极管BJT的发射极可以通 过电感L1与电容C1串联滤波，即电感L1与电容C1串联构成滤波单元。 [0040] 具体地，参见附图4，缓冲放大电路3022包括结型场效应管JFET、第二外围电阻单 元以及隔交电感； 第二外围电阻单元与结型场效应管JFET连接，第二外围电阻单元用于为结型场效 应管JFET提供静态工作点，隔交电感与结型场效应管JFET连接。 [0041] 图4示例性的提供了第二外围电阻单元的结构，包括电阻R16、电阻R17和电阻R18， 图4示出的电路中，隔交电感具体指的是电感L2和电感L4。其中，电阻R16直接与结型场效应 管JFET连接，电阻R17通过电感L2间接与结型场效应管JFET连接，电阻R18通过电感L4、电感 L3和电阻R16间接与结型场效应管JFET连接，结型场效应管JFET将信号放大，作为隔交电感 的电感L2和电感L4均起阻隔交流信号的作用。 [0042] 参见附图4，滤波电路3023包括电容C6和电感L3，电容C6和电感L3可以组成低通滤 波电路。此外，图4中的电容C7为耦合电容，其与电路的输出端连接，该电路中的电源输入端 Vout与第二稳压模块301连接。 [0043] 考虑传统晶体振荡器的振荡电路，均是从三极管三端中的一端输出信号，振荡电 路和缓冲放大电路间通过大电容耦合连接，如此，三极管的噪声信号也会跟随着主振信号 进入下一级，导致电路短稳性能较低。为此，本实施例对振荡模块的电路结构进行改进。 [0044] 图5示出了图4中振荡电路的交流等效电路，参见附图5，本实施例通过将缓冲放大 电路中场效应管JFET的结电容C 引入振荡电路，使信号通过高Q值的石英晶体JT滤波后， JFET 可以得到非常干净的信号，经过第一耦合电容C5输入下一级，从而提高整个电路的短稳性 能。 8 8 CN 114047796 A 说明书 6/7页 [0045] 具体地，参见附图6，本实施例中第二稳压模块301包括第一线和第 二线，第一线] 在本实施例中，使用的两个线性稳压器均为低噪声稳压管，其一端与外设电源连 接，另一端并联后输出电压至振荡模块302。因此，本实施例使用两个稳压器并联，可以获得 更低的电源输入噪声，从而提高电路的短稳性能。 [0047] 此外，本发明实施例还提供一种恒温晶体振荡器，该振荡器包括上述任一种的恒 温晶振电路。 [0048] 本实施例提供的恒温晶体振荡器除了对其内部恒温晶振电路的电路结构改进以 外，还包括PCB板布局设计以及管壳设计的改进。 [0049] 具体地，为了保证恒温晶体振荡器通过恒温晶振电路的设置可以达到更佳的短稳 性能，本实施例还进一步对恒温晶体振荡器的内部结构进行合理布置，具体地，图7示出了 恒温晶振电路的电路板（即PCB板）结构布局。 [0050] 其中，振荡模块设置于PCB板701的中间区域top（顶）层，通过隔离层702与周边器 件隔离开，可以减小信号干扰，将石英晶体谐振器703置于此区域中间部位，采用4个功率管 704在中间区域bottom（底）层的四个角落加热，为了防止热过冲，将石英晶体谐振器703和 功率管704分别置于PCB板701的上下层，通过导热孔705进行导热。 [0051] 参见附图8，石英晶体谐振器703与PCB板701之间还设有一块导热率较高的氮化铝 陶瓷801，石英晶体谐振器703外包裹了一层热容量较大、热导率较高的紫铜套802。整个电 路板的结构布局可以形成低温度波动的恒温槽结构，从而提高振荡模块的热稳定性。 [0052] 此外，考虑到传统的引线直插式管壳，在测试时候，整个振荡器受电源线、电调线 及负载线的影响较大，为此，本实施例使用SMA转接头，将电源线、电调线及负载线通过屏蔽 线进行信号传输，能避免引线干扰。同时，壳体材料使用坡莫合金，能有效屏蔽环境干扰。 [0053] 由此可见，本发明实施例提供的恒温晶体振荡器，通过基于温度传感器搭建的高 精度控温电路，可以达到控温精度在0.1℃以内，从而使整个产品具有良好的频率温度稳定 性。同时，配合恒温槽结构设计和后期电参数调试，可以保证石英晶体谐振器的壳体均匀受 热，热波动小，在工作温度环境变化的时候，热过冲小，内部温度能很快稳定下来，从而降低 了热波动对产品短稳性能的影响。 [0054] 为了测试本实施例提供的恒温晶体振荡器的短稳性能，本实施例通过获取阿伦方 差进行短稳性能测试，阿伦方差是晶振短稳性能在时域的表征。 [0055] 实际测试时，采用型号为Microsemi5120A的阿伦方差与相噪测试系统对本实施例 提供的恒温晶体振荡器的短期频率稳定度进行测试，经过实测验证，在‑55℃到85℃温度范 ‑11 围内，10MHz的恒温晶体振荡器的阿伦方差毫秒稳能够达到2.1×10 /ms，秒稳能够达到 ‑13 2.85×10 /s。而传统的晶体振荡器，在‑40℃ 70℃相对较窄的温度范围内，产品的阿伦方~ ‑10 ‑12 差毫秒稳仅能够达到1×10 /ms附近，秒稳仅能够达到1×10 /s附近。 [0056] 因此，相比于传统的晶体振荡器，本实施例提供的恒温晶体振荡器的短稳性能得 到显著的优化。 [0057] 综上所述，考虑到现有的晶体振荡器在实际应用过程中存在以下问题： 1、由于控温精度低，且环境气温变化时，恒温槽内热波动较大，频率变化较大，导 致短稳恶化； 9 9 CN 114047796 A 说明书 7/7页 2、随着温度升高，内部半导体元件噪声恶化，晶体的Q值降低，导致晶振短稳恶化， 因此很难做到宽温工作时候的温度范围； 3、振荡电路结构形势制约了短稳性能，导致高Q晶体没有充分发挥其优势。 [0058] 为此，本实施例提供了控温电路、恒温晶振电路及恒温晶体振荡器，通过对控温电 路、振荡电路的改进，并增设两个稳压模块，同时对晶体振荡器的内部电路板布局以及外壳 进行改进，可以在更宽的温度范围内达到更优的短稳性能。 [0059] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案做修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。 10 10 CN 114047796 A 说明书附图 1/3页 图1 图2 图3 11 11 CN 114047796 A 说明书附图 2/3页 图4 图5 图6 12 12 CN 114047796 A 说明书附图 3/3页 图7 图8 13 13
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