一種基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路，包括連續(xù)可調(diào)的厚膜電阻、退耦電容、可編程振蕩器、電源；所述厚膜電阻的一端與電源連接，另一端與可編程振蕩器的頻率設(shè)置端連接；所述退耦電容的一端接電源，另一端接地；所述可編程振蕩器的電源端與所述電源連接，接地端與退耦電容、地共連，頻率設(shè)置端與所述厚膜電阻連接，分頻端與三態(tài)分頻器連接，輸出端作為時鐘電路的輸出；對電路加電時，由頻率測量設(shè)備監(jiān)測可編程振蕩器的輸出端輸出狀態(tài)，由激光調(diào)阻機對厚膜電阻進行阻值調(diào)整。電路體積小，構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)；輸出頻率可調(diào)整，可多次調(diào)整且精度極高；由于沒是用石英原器件，抗過載能力極強。
【專利說明】-種基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及可輸出高精度、任意頻率（lkhz?30Mhz范圍內(nèi)）的耐高過載混 合集成電路，特別是一種體積小和結(jié)構(gòu)簡單、輸出頻率可調(diào)整、輸出頻率精度高的混合集成 電路，屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 晶振全稱為晶體振蕩器，其作用在于產(chǎn)生原始的時鐘頻率，這個頻率經(jīng)過頻率發(fā) 生器的放大或縮小后就成了各種不同的總線頻率。晶振是一種機電器件，是用電損耗很小 的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的特性，如 果給它通電，它就會產(chǎn)生機械振蕩，反之，如果給它機械力，它又會產(chǎn)生電。他們有一個很 重要的特點，其振蕩頻率與他們的形狀、材料、切割方向等密切相關(guān)。由于石英晶體化學(xué)性 能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)非常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，由于控制幾何尺寸可以做到很精 密，因此，其諧振頻率也很準確。根據(jù)石英晶體的機電效應(yīng)，我們可以把它等效為一個電磁 振蕩回路，即諧振回路。他們的機電效應(yīng)是機-電-機-電..的不斷轉(zhuǎn)換，由電感和電容 組成的諧振回路是電場-磁場的不斷轉(zhuǎn)換。在電路中的應(yīng)用實際上是把它當作一個高Q值 的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小，即Q值非常高，做振蕩器用時，可以產(chǎn)生非 常穩(wěn)定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。
[0003] 由于晶振機械結(jié)構(gòu)和原理決定了晶振存在一些不可避免的缺陷，如受環(huán)境影響 大、過載能力不好、頻率點相對固定。
[0004] 高強度的振動或沖擊會給振蕩器帶來問題。除了可能產(chǎn)生物理損壞，振動或沖擊 可在某些頻率下引起錯誤的動作。這些外部感應(yīng)的擾動會產(chǎn)生頻率跳動、增加噪聲份量以 及間歇性振蕩器失效。
[0005] 對于要求特殊EMI兼容的應(yīng)用，EMI是另一個要優(yōu)先考慮的問題。除了采用合適 的PC母板布局技術(shù)，重要的是選擇可提供輻射量最小的時鐘振蕩器。一般來說，具有較慢 上升/下降時間的振蕩器呈現(xiàn)較好的EMI特性。
[0006] 現(xiàn)階段常用頻點：
[0007] 4. 096 5 5. 12 6. 4 8. 192 9. 8304 10 10. 23 10. 24 12 12. 8 13 15. 36 15.6 16. 38 16. 384 19.44 20 30. 72 32. 768 36.864 38.88 40 40.545 51. 2 58.078 65 73.6 77. 76 80 100 107.374 120 131.04 160,例 如需使用非常用頻點頻率的晶振，大批量可通過找特定廠家定制，小批量基本很難找到解 決辦法。 實用新型內(nèi)容
[0008] 本實用新型的目的在于提供一種體積小、結(jié)構(gòu)簡單、可輸出高精度、任意頻率 (lkhz?30Mhz范圍內(nèi)）的耐高過載混合集成時鐘電路。
[0009] 實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案是：
[0010] 一種基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路，其特征是，包括阻值連續(xù)可調(diào)的 厚膜電阻、退耦電容、可編程振蕩器、電源；
[0011] 所述厚膜電阻的一端與電源連接，另一端與可編程振蕩器的頻率設(shè)置端連接；
[0012] 所述退耦電容的一端接電源，另一端接地；
[0013] 所述可編程振蕩器的電源端與所述電源連接，接地端與退耦電容、地共連，頻率設(shè) 置端與所述厚膜電阻連接，分頻端與三態(tài)分頻器連接，輸出端作為時鐘電路的輸出；
[0014] 對電路加電時，由頻率測量設(shè)備監(jiān)測可編程振蕩器的輸出端輸出狀態(tài)，由激光調(diào) 阻機對厚膜電阻進行阻值調(diào)整。
[0015] 所述可編程振蕩器為LTC1799振蕩器。
[0016] 厚膜電阻RSET阻值：
[0017] Rset= 10 4 ? 10MHz/Nfosc
[0018] 其中，N為分頻比，取1、10或100 ;f；s。是LTC1799主控振蕩器輸出頻率。
[0019] 三態(tài)分頻器用于選擇可編程振蕩器的輸出是直接輸出、經(jīng)過10分頻輸出還是經(jīng) 過1〇〇分頻輸出。
[0020] 本實用新型的原理是：
[0021] 本實用新型使用通過調(diào)整厚膜電阻調(diào)整可編程振蕩器輸出頻率方式，為設(shè)計準確 的方波頻率參考源提供一種很好的設(shè)計思路?？删幊陶袷幤魇褂肔TC1799電路，LTC1799是 一個精密的低功率硅振蕩器，它的輸出頻率f。,。可在1kHz?33MHz的范圍內(nèi)靈活變化，并 可通過一個外部厚膜電阻RSET和一個三態(tài)分頻器引腳進行設(shè)置，設(shè)計一個完整的方波頻率 參考源只需要一個S0T23封裝的可編程振蕩芯片、一個設(shè)置頻率的電阻和一個旁路電容即 可，而且設(shè)計極為簡單，占用電路板面積非常少。雖然選用LTC1799晶振設(shè)計方波信號發(fā)生 器的過程非常簡單，但RSET值的不準確（阻抗容差或電阻值的不理想）將會降低頻率準確 性，因此本專利使用了厚膜電阻在線微調(diào)的方式確保了輸出高精度的要求。
[0022] 此實用新型沒有使用傳統(tǒng)的石英器件，改用全硅器件、厚膜基板、厚膜印刷電阻， 極大的提升了電路耐高過載能力，經(jīng)過實驗可達30000g，可在彈載、航天等高要求場合應(yīng) 用。
[0023] 厚膜電阻印刷成型，印刷在陶瓷基板上，厚膜電阻印刷完成后，其他電路、電容等 器件通過SMT工藝粘接到陶瓷基板上。將電路加電，使用頻率測量設(shè)備監(jiān)測輸出的狀態(tài)下， 使用激光調(diào)阻機對厚膜電阻進行在線阻值調(diào)整，達到對輸出頻率和精度的要求。經(jīng)過實際 電路調(diào)試，輸出頻率精度可達〇. lppm，由于厚膜電阻溫度特性較好，該實用新型電路受溫度 影響極小。
[0024] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：
[0025] 1.電路體積小，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)；
[0026] 2.輸出頻率可調(diào)整，可多次調(diào)整且精度極高；
[0027] 3?由于沒是用石英原器件，抗過載能力極強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1是本實用新型基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路結(jié)構(gòu)方塊圖。
[0029] 圖2是可編程時鐘電路的結(jié)構(gòu)方塊圖。
[0030] 圖3是本實用新型典型的基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路的原理圖。

【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明 本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0032] 如圖1、圖2和圖3所示，當采用5V電源電壓供電時，通過外部厚膜電阻RSET可將 LTC1799的主控振蕩器頻率確定在1kHz?33MHz的范圍內(nèi)，而當電源電壓低于4V、主控振 蕩器的輸出頻率高于10MHz時，其輸出頻率的準確度將變差。三態(tài)分頻器DIV引腳可用于 選擇主控振蕩器的輸出是直接輸出、經(jīng)過10分頻還是經(jīng)過100分頻后輸出。由于LTC1799 的輸出頻率的變化范圍1kHz?33MHz (電源電壓5V)，因此設(shè)計過程非常簡單，具體的設(shè)計 過程如下：
[0033] (1)利用表1確定合適的分頻比。
[0034] 表1頻率范圍與分頻比之間的關(guān)系
[0035]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路，其特征是，包括阻值連續(xù)可調(diào)的厚 膜電阻、退耦電容、可編程振蕩器、電源； 所述厚膜電阻的一端與電源連接，另一端與可編程振蕩器的頻率設(shè)置端連接； 所述退耦電容的一端接電源，另一端接地； 所述可編程振蕩器的電源端與所述電源連接，接地端與退耦電容、地共連，頻率設(shè)置端 與所述厚膜電阻連接，分頻端與三態(tài)分頻器連接，輸出端作為時鐘電路的輸出； 對電路加電時，由頻率測量設(shè)備監(jiān)測可編程振蕩器的輸出端輸出狀態(tài)，由激光調(diào)阻機 對厚膜電阻進行阻值調(diào)整。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路，其特征是，所述 可編程振蕩器為LTC1799振蕩器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路，其特征是，厚膜 電阻Rset阻值：
其中，N為分頻比，取1、10或100 ;f；s。是LTC1799主控振蕩器輸出頻率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路，其特征是， 三態(tài)分頻器用于選擇可編程振蕩器的輸出是直接輸出、經(jīng)過10分頻輸出還是經(jīng)過100分頻 輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路，其特征是，所 述厚膜電阻印刷成型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于厚膜電阻的高精度耐高過載時鐘電路，其特征是，所述 厚膜電阻印刷在陶瓷基板上，其他電容器件通過SMT工藝粘接到陶瓷基板上。
【文檔編號】H03B5/04GK204258753SQ201420645369
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】張勇, 徐姍姍, 于春香, 姚道俊, 陳鋒 申請人:中國兵器工業(yè)集團第二一四研究所蘇州研發(fā)中心