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，包括連續可調的厚膜電阻、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，頻率設置端與所述厚膜電阻連接，分頻端與三態分頻器連接，輸出端作為時鐘電路的輸出；對電路加電時，由頻率測量設備監測可編程振蕩器的輸出端輸出狀態，由激光調阻機對厚膜電阻進行阻值調整。電路體積小，構簡單，容易實現；輸出頻率可調整，可多次調整且精度極高；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
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及可輸出高精度、任意頻率（lkhz?30Mhz范圍內）的耐高過載混 合集成電路，特別是一種體積小和結構簡單、輸出頻率可調整、輸出頻率精度高的混合集成 電路，屬于電子【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 晶振全稱為晶體振蕩器，其作用在于產生原始的時鐘頻率，這個頻率經過頻率發 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，它就會產生機械振蕩，反之，如果給它機械力，它又會產生電。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。由于石英晶體化學性 能非常穩定，熱膨脹系數非常小，其振蕩頻率也非常穩定，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。根據石英晶體的機電效應，我們可以把它等效為一個電磁 振蕩回路，即諧振回路。他們的機電效應是機-電-機-電..的不斷轉換，由電感和電容 組成的諧振回路是電場-磁場的不斷轉換。在電路中的應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，可以產生非 常穩定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩定和陡削的帶通或帶阻曲線。
[0003] 由于晶振機械結構和原理決定了晶振存在一些不可避免的缺陷，如受環境影響 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。這些外部感應的擾動會產生頻率跳動、增加噪聲份量以 及間歇性振蕩器失效。
[0005] 對于要求特殊EMI兼容的應用，EMI是另一個要優先考慮的問題。除了采用合適 的PC母板布局技術，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較好的EMI特性。
[0006] 現階段常用頻點：
[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。 實用新型內容
[0008] 本實用新型的目的在于提供一種體積小、結構簡單、可輸出高精度、任意頻率 (lkhz?30Mhz范圍內）的耐高過載混合集成時鐘電路。
[0009] 實現本實用新型目的的技術解決方案是：
[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，包括阻值連續可調的 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 置端與所述厚膜電阻連接，分頻端與三態分頻器連接，輸出端作為時鐘電路的輸出；
[0014] 對電路加電時，由頻率測量設備監測可編程振蕩器的輸出端輸出狀態，由激光調 阻機對厚膜電阻進行阻值調整。
[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] 三態分頻器用于選擇可編程振蕩器的輸出是直接輸出、經過10分頻輸出還是經 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整厚膜電阻調整可編程振蕩器輸出頻率方式，為設計準確 的方波頻率參考源提供一種很好的設計思路。可編程振蕩器使用LTC1799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的范圍內靈活變化，并 可通過一個外部厚膜電阻RSET和一個三態分頻器引腳進行設置，設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、一個設置頻率的電阻和一個旁路電容即 可，而且設計極為簡單，占用電路板面積非常少。雖然選用LTC1799晶振設計方波信號發生 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，經過實驗可達30000g，可在彈載、航天等高要求場合應 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，使用頻率測量設備監測輸出的狀態下， 使用激光調阻機對厚膜電阻進行在線阻值調整，達到對輸出頻率和精度的要求。經過實際 電路調試，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] 本實用新型與現有技術相比，其有益效果為：
[0025] 1.電路體積小，結構簡單，容易實現；
[0026] 2.輸出頻率可調整，可多次調整且精度極高；
[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構方塊圖。
[0029] 圖2是可編程時鐘電路的結構方塊圖。
[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，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、經過10分頻還是經過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)，因此設計過程非常簡單，具體的設計 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系
[0035]
【權利要求】
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，包括阻值連續可調的厚 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，頻率設置端 與所述厚膜電阻連接，分頻端與三態分頻器連接，輸出端作為時鐘電路的輸出； 對電路加電時，由頻率測量設備監測可編程振蕩器的輸出端輸出狀態，由激光調阻機 對厚膜電阻進行阻值調整。
2. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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， 三態分頻器用于選擇可編程振蕩器的輸出是直接輸出、經過10分頻輸出還是經過100分頻 輸出。
5. 根據權利要求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. 根據權利要求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 優先權日:2014年10月31日
【發明者】張勇, 徐姍姍, 于春香, 姚道俊, 陳鋒 申請人:中國兵器工業集團第二一四研究所蘇州研發中心