专利名称：含存放压电石英特性信息存贮器的振荡器电路的利记博彩app
在钟控设备、特别在通信技术设备中，基于日益提高的稳定性和可靠性要求，振荡器电路大多用压电石英晶体实现。压电石英晶体依赖于其切割方式表现出不同的从属于温度的谐振频率。对温度的依赖性可用压电石英晶体所特有的在生产时就获得或测得的温度特性曲线(或者说特性信息)来描述，这些与温度有关的及压电石英晶体所特有的其它特性信息(例如基于压电石英晶体的老化而引起的显示性能改变)，在数据手册或为每种石英晶体单独发行的出版物上为压电石英(特别是用在振荡器电路)的使用作了相应说明。进而识别压电石英晶体上的印刷符号，据之可从数据手册中获得该晶体的特性信息。在振荡器电路中最好采用压电石英晶体，在其中用一预先确定的通过压电石英晶体的频率来产生数字时钟信号。由于压电石英晶体特有的特性，为高精度地控制时钟，必须在处理数字时钟信号和与振荡器电路相连的时钟装置(特别在由锁相环控制的时钟装置)中能使用压电石英的特性信息。由于越来越多地在时钟装置中采用通过程序实现的时钟控制方法，从而为每种时钟控制，输入所属振荡器电路的压电石英特性信息的实现(方法)也不同。在将振荡器电路配置到一个时钟装置或一个高精度处理时钟信号因而需引用压电石英晶体特性信息的装置的场合，这意味着一笔很大的附加费用。
因此本发明的任务是减少为在与当前振荡器电路相连的进一步处理装置中引入压电石英特性信息时的这笔很大的费用。此任务是对一个权利要求1前序部分所述的振荡器电路采用该权利要求的特征部分的特征而解决的。
本发明构成的振荡器电路的要点在于在其中设置一种存贮压电石英特性信息的媒体，以便控制在振荡器电路一输出端的压电石英特性信息作为模拟、数字、编码数字信号或调制信号。这里压电石英特性信息在制作振荡器电路时就预先被存贮。按本发明构成的振荡器电路的主要优点在于在一次性地存贮压电石英特性信息之后，该特性信息能永久地在振荡器电路的一输出端为另一处理装置所使用，从而在连接或更换另一处理装置时不必再通过昂贵的存贮器来输入特性信息。
特别有益的是在振荡器电路中产生数字时钟信号的场合，该存放压电石英特性信息的媒体可采用一种影响该时钟信号的电路来实现-这是权利要求2的主题。该压电石英特性信息与时钟信号一起从已有的时钟信号输出端上输出，从而使时钟信号受到存贮的压电石英特性信息的影响，更进一步可能影响到在振荡器电路中设置的测量振荡器所产生的时钟信号-这是权利要求3的主题。借助于测量振荡器测出振荡器电路的实际温度，并将所产生的测量信号(主要是数字测量信号)通过振荡器电路的一个测量输出端引到另一处理装置。温度(测量)振荡器的一个主要特点是温度的变化使所产生的测量信号的频率发生尽可能大的变化。
一个主要的压电石英特性信息用石英晶体的温度特性曲线描述。温度特性曲线给出各石英晶体的谐振频率与环境温度的关系。为了约束压电石英晶体的特性信息范围，每一种压电石英晶体的特性信息局限于一组温度特性曲线-这是权利要求5的主题。这里相关的这组温度特性曲线的数量与所要求的产生时钟信号的频率稳定的精度相对应。这意味着，所要求的精度增大时，每组的温度特性曲线的数量就要减少。
按照本发明振荡器电路的一个推荐实施例，该影响时钟信号或测量信号的媒体以下述方式实现-通过调制信号脉冲持续或脉冲间隔的调制装置，或-通过改变预定的信号频率的频率调谐装置，或-通过改变信号电平的电平装置，或-通过改变振荡器电路输出阻抗的阻抗装置-权利要求6的主题。
一个极为有利的变换方案是体现在对时钟信号或测量信号的脉冲持续或脉冲间隔调制，因为通过综合若干个时钟信号或测量信号产生了一个已编码的、任意宽范围的信息，该信息可以传送到另一个处理装置中。在这儿通过已知的调制装置、频率调谐装置、电平装置及阻抗装置产生对时钟信号或测量信号的影响。
存贮压电石英特性信息或温度特性曲线信息的媒体最好用可调的、产生数字信息的可调媒体或可编程的存贮器媒体来实现-权利要求7的主题。该调节媒体可用如开关元件或编码开关元件构成，它在生产振荡器电路(即制作产生时钟信号的时钟振荡器)时针对实际测得的压电石英的温度特性曲线已作了调整。至此可有选择性地将温度特性曲线信息一次性地存入在振荡器电路中设置的可编程存贮器中。只有在更换当前振荡器电路中的压电石英晶体时才需改变存贮内容。
在振荡器电路输出端或测量输出端上进一步连接的一个处理装置中，为对被变更或影响的时钟或测量信号进行评估和分析利用，设置一个对更改或影响了的时钟或测量信号进行识别和评估的媒体，并按这样的方式设置，即从到来的被改变或影响的时钟或测量信号能求得压电石英晶体的特性信息-权利要求8的主题。类似于影响时钟或测量信号的媒体，在进一步处理装置中识别和评估被改变的时钟信号的媒体是通过对按脉冲持续或脉冲间隔调制的时钟信号或测量信号进行解调的解调装置及通过对按规定改变后的时钟信号或测量信号的频率进行识别的频率测量装置，或通过对时钟信号或测量信号的电平，或对振荡器电路输出端或测量输出端的阻抗进行测量的电平测量装置或阻抗测量装置来实现-权利要求9的主题。在微处理器控制的、对数字信号作进一步处理的装置中，可极为有利地用对按脉冲持续或脉冲间隔调制的时钟或测量信号进行解调的解调装置来实现，因为在用多个时钟信号或测量信号构成的脉冲电码的场合，每个时钟信号只有两种信息状态，因而与其相一致采用数字信息处理或进一步处理。
下面根据附图对本发明进行详细说明，这里
图1给出一个相位控制电路的方框图，及图2给出带有“AT-切面”的石英晶体的温度特性曲线图。
图1表示一个相位控制电路PLL，它由一个电压控制振荡器电路VCOS和一个处理装置VE构成。相位控制电路PLL的功能是控制压控振荡器电路VCOS所产生的时钟信号ts与相位控制电路PLL内的参考时钟信号rts在相位上同步。相位控制电路PLL装在如通信系统的中央时钟装置里，在这种情况下，所产生的时钟信号ts被控制为与从上一级时钟装置来的参考时钟信号rts同步。
作为实施例，假设电压控制振荡器电路VCOS有一个产生时钟信号ts的控振荡器VCO和一个产生测量信号ms的测量振荡器MO。时钟信号ts的时钟信号频率由压电石英晶体Q决定。在本实例中，假设采用一有“AT-切面”的压电石英晶体Q。这样的压电石英晶体Q通常有图2所示的温度特性曲线TK。该温度特性曲线TK用X/Y坐标系统表示，这里X轴表示以摄氏度为单位的压电石英晶体Q的温度变化T，Y轴表示压电石英的谐振频率偏差△F与其额定谐振频率F之比。在图2中，所给的每根温度特性曲线TK代表环境温度范围在+/-1℃内的一组温度特性曲线TK，这样在小的环境温度等级内，温度特性曲线的数量很大，这意味着有很大量的特性信息。
在本实施例中，进一步假设每根温度特性曲线TK具有一特性信息ki。这意味着对“AT-切面”压电石英晶体Q的11根温度特性曲线安排了11个特性信息ki。除这些温度特性曲线TK之外，还可将象因压电石英晶体Q的老化所引起的温度特性曲线TK的漂移之类安排为进一步的压电石英晶体特性信息ki。借助在压控振荡器电路VCOS设置的测量振荡器MO来测量压控振荡器电路VCOS的温度。为此在测量振荡器MO中放入压电石英晶体QM，在那儿温度的改变将引起尽可能大的谐振频率偏差。这通过具有其他的石英剖面的专门的测量压电石英晶体来实现。在测量振荡器MO中产生的测量信号ms进一步输送到处理装置VE，在那儿确定频率的变化，并从中计算出温度的变化。本发明的这个实施例还假设这些测量信号ms受振荡器电路VCOS放置的压电石英晶体Q的特性信息的改变或影响。这通过在振荡器电路VCOS中设置一个其输入端E的测量信号ms受控的一个除法装置DIV来达到。除法装置DIV例如用一个二进制计数器来实现，其计数节奏可通过输入的二进制编码信息所代表的特性信息ki来调节。除法装置DIV的除数通过计数节奏来决定。需要11个除法因子与图2的温度特性曲线TK相关联，以便给测量信号ms分派11个温度特性曲线。通过往存贮器SP写入代表各自温度特性曲线TK的压电石英特性信息ki来实现在振荡器电路VCOS中放入的压电石英晶体Q所具有的温度特性曲线TK的分布。存贮器SP例如可用非短效的、可编程存贮器(PROM)实现，或者用四个开关元件实现，因为四个开关元件能产生23个编码信息，这对11个温度特性曲线TK是足够的。依照写入的编码信息ki，测量信号ms被已指定的除数去除，然后通过振荡器电路VCOS的输出端AM引到处理装置VE的输入端EM。在处理装置VE中，被除过的测量信号msd通过相应的通路送到第一个和第二个评估单元AE1、AE2。在第一个评估单元AE1中，识别并分析由振荡器电路VCOS的温度变化所引起的相对小的频率改变，分析结果通过局部总线LB送到微处理器装置MP中。在第二个评估单元AE2中，通过测量频率可求得因特性信息ki在除法装置DIV中起作用的除数，从中能推导出压电石英晶体Q的二进制编码信息ki和温度特性曲线TK。已被除过的数字测量信号msd的评估值通过用电路和程序技术实现的第二个评估单元AE2来分析。因为处理装置VE通常含有微处理器MP，故第一、二个评估单元AE1、AE2最好通过微处理器MP的程序实现。
在第二个评估单元AE2中推导出的特性信息ki通过局部总线LB引入微处理器装置MP中。借助于适当的微处理器程序，按求得的特性信息ki读出在与局部总线LB相连的存贮器SPE中存放的各自的代表一组温度特性曲线TK的温度特性曲线信息TK1......TK11，并做相应的进一步处理。
在处理装置VE中进一步设置一个相位比较装置PE，参考时钟信号rts和时钟信号ts被引入该装置，在其中将它们的相位进行比较。相位比较信号送给微处理器MP的处理程序VP，在那儿按相位控制电路要求进行处理，之后通过模数转换器AD送到振荡器电路VCOS的电压输入端V′E′。
另一可选实施例，-如在未配置测量振荡器MO的场合，除法装置可加在振荡器电路VCOS的输出端A和振荡器VCO之间-图中用虚线画出-。这里需注意的是在处理装置VE中，除数确定之后，时钟信号ts还需相应地乘上除数。更进一步，可用对时钟信号ts或测量信号ms进行脉冲持续或脉冲间隔调制的装置替代除法装置DIV。这种实施方案尽管略微提高了振荡器电路的费用，但能在处理装置VE中广泛地进行数字化处理，因此处理装置VE大多能在微处理器MP上实现。
权利要求
1.振荡器电路(VCOS)，含括一具有压电石英特性信息(ki)的压电石英晶体(Q)，其中在振荡器电路(VCOS)中产生的交变信号(ts)引到一个输出端(A)，其特征在于在该振荡器电路中存放压电石英晶体特性信息(ki)的媒体这样设置，即控制压电石英晶体特性信息(ki)作为模拟、数字、编码数或调制信号(msd)输出到振荡器电路(VCOS)的至少一个输出端(A、AM)。
2.按权利要求1的振荡器电路，其特征在于这样设置振荡器电路(VCOS)，即产生数字时钟信号(ts)，并将其引到时钟信号输出端(A)，存放压电石英晶体特性信息的媒体用影响时钟信号(ts)的媒体(DIV)实现，并这样配置，即产生的时钟信号(ts)受所存贮的压电石英晶体特性信息(ki)的影响。
3.按权利要求1或2的振荡器回路，其特征在于在振荡器电路(VCOS)中安置一个测量振荡器电路温度的测量振荡器(MO)，它所产生的测量信号(ms)被引到振荡器电路(VCOS)的测量输出端(AM)，且存放压电石英晶体特性信息(ki)的媒体用影响测量信号(ms)的媒体(DIV)实现，并这样配置，即产生的测量信号(ms)受所存贮的压电石英晶体特性信息(ki)的影响。
4.按前述权利要求之一的振荡器电路，其特征在于在存放压电石英晶体特性信息的媒体(SP)中存贮代表当时的压电石英晶体(Q)的温度特性曲线(TK)的特性信息(ki)。
5.按权利要求4的振荡器电路，其特征在于对压电石英晶体特性信息(ki)各分配有一组给定的当时的压电石英晶体(Q)的温度特性曲线(TK)。
6.按前述权利要求之一的振荡器电路，其特征在于影响时钟信号(ts)或测量信号(ms)的媒体通过-调制信号脉冲持续或脉冲间隔的调制装置或-通过按规定改变信号频率的频率调谐装置，或-通过改变信号电平的电平装置，-或通过改变振荡器电路(VCOS)输出端(A)或测量输出端(AM)的阻抗的阻抗装置来实现。
7.按前述要求之一的振荡器电路，其特征在于存放压电石英特性信息(ki)的媒体用可调的、产生数字信息的可调媒体或可编程的存贮器媒体来实现，这里数字的、已编码的信息代表压电石英的特性信息(ki)，并对影响时钟信号或测量信号的媒体(DIV)进行控制。
8.按前述权利要求之一的振荡器电路，其特征在于在与准备好时钟信号(ts)或测量信号(ms)的振荡器电路(VCOS)的输出端相连的、对时钟信号或测量信号(ts、ms)做进一步处理的时钟装置(VE)中，安置一个识别和分析被影响的时钟信号或测量信号的媒体，以便从到来的、被影响的时钟信号或测量信号(ts、ms)中推导出压电石英的特性信息(ki)。
9.按权利要求7的振荡器电路，其特征在于对变更了的时钟信号或测量信号(ts、ms)进行识别和分析的媒体通过-对按脉冲持续或脉冲间隔调制的时钟信号或测量信号(ts、ms)进行解调的解调装置，-对按预定的改变了时钟信号或测量信号的频率进行识别的频率检测装置(AE2)或-通过对时钟信号或测量信号(ts、ms)的电平进行测量的电平测量装置，-或通过对振荡器电路(VCOS)输出端(A)或测量输出端(AM)的阻抗进行测量的阻抗测量装置来实现。
全文摘要
在含存放压电石英特性信息(ki)的压电石英晶体的振荡器电路(VCOS)中，所产生的交变信号或数字时钟信号(ts)被引到一个输出端(A)。在振荡器电路(VCOS)中这样配置一个存放压电石英性信息(ki)的媒体，即控制压电石英特性信息(ki)作为模拟、数字、编码数字或调制信号(MSP)的输出振荡器电路(VCOS)的至少一个输出端(A、AM)。
文档编号H03L1/02GK1092917SQ9410117
公开日1994年9月28日 申请日期1994年1月29日 优先权日1993年1月29日
发明者兹瓦克·埃德伍德 申请人:西门子公司