一種用于產(chǎn)生其頻率基本與溫度無關的信號的信號發(fā)生裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術涉及的裝置（１）包括一個混合器（４），該混合器產(chǎn)生頻率（Ｆ４）的信號（Ｓ３），該頻率等于由每個發(fā)生器（２，３）產(chǎn)生的信號（Ｓ２，Ｓ３）的兩個頻率（Ｆ２，Ｆ３）之間的差值，這兩個頻率隨溫度（Ｔ）的變化呈拋物線形狀，具有彼此不同的二次方系數(shù)（β＃－［１］，β＃－［２］）。為了使混合器（４）產(chǎn)生的信號（Ｓ４）的頻率（Ｆ４）至少基本與溫度（Ｔ）無關，應將發(fā)生器（２，３）設計成使二次方系數(shù)（β＃－［１］，β＃－［２］）的比值與相應的兩個頻率（Ｆ２，Ｆ３）在預定溫度（Ｔ＃－［ｒ］）具有的比值（Ｆ２＃－［ｒ］，Ｆ３＃－［ｒ］）成倒數(shù)關系。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術的目的在于一種用于產(chǎn)生具有第一頻率的第一信號的裝置，該裝置包括-用于產(chǎn)生具有第二頻率的第二信號的第一發(fā)生器，所述第二頻率隨溫度的變化至少基本呈拋物線形狀，它有第一個二次方系數(shù)，該頻率在第一逆溫時具有第一最大值，而在參考溫度時具有第一確定值；-用于產(chǎn)生具有第三頻率的第三信號的第二發(fā)生器，所述第三頻率隨溫度的變化至少基本呈拋物線形狀，它有第二個二次方系數(shù)，該系數(shù)與所述的第一個二次方系數(shù)不同，該頻率在第二逆溫時具有第二最大值，第二逆溫至少基本等于所述第一逆溫，而在所述參考溫度時具有第二確定值；以及-用于產(chǎn)生具有第四頻率的第四信號的混合設備，第四頻率等于所述第二頻率和第三頻率之間的差值。這種裝置例如已在CH626500和CH631315專利中作了描述。在這些文獻中描述的兩種裝置均包括一個發(fā)生器電路，該電路響應混合電路的信號，以便產(chǎn)生校準脈沖，該脈沖的頻率與混合信號的頻率有關，因而也就與溫度有關。在利用兩個振蕩器電路中的一個將頻率分開后，通過將這些校準脈沖添加到所提供的信號中就可以得到這兩種裝置的輸出信號。利用這種結構，使得這些振蕩器提供的輸出信號的頻率在經(jīng)過足夠長的時間測量后發(fā)現(xiàn)其基本與溫度無關。但根據(jù)這種結構，一旦出現(xiàn)校準脈沖時，就會導致輸出信號的脈沖突然變化。換句話說，輸出信號的頻譜有很多非常寬的譜線，此外這些譜線的位置會隨溫度的不同而變化。因此上述文獻介紹的裝置不能用在其信號既要求與溫度無關，又要求頻譜只含有少量位置固定的譜線，而且譜線也與溫度無關的裝置的情況。例如，在通訊設備中，當必須使天線接收到的高頻信號與該裝置產(chǎn)生的低頻信號同步時，就要求信號具有上述特性。眾所周知，含有稱作AT切割石英諧振器的振蕩器產(chǎn)生的信號頻率基本不隨溫度變化。但是，該頻率通常很高。如果要求所制造的裝置由這種振蕩器提供頻率較低的信號，則必須使該振蕩器與一個分頻電路相連，這樣就使得該裝置更加復雜，而且還增加了成本。此外，由于分頻電路接收到的信號頻率很高，所以由該分頻電路消耗的電能很多，而當這種電能必須由小尺寸的電源提供時，例如由電子手表的電池提供電能時，就相當不方便。因而，本專利技術的一個目的在于提供一種與上述專利介紹的相同類型的裝置，但沒有上面所述的缺陷，也就是說，提供一種裝置，該裝置產(chǎn)生的輸出信號的頻率至少與溫度基本無關，而且所含的頻譜只有少量的譜線，另外，這些譜線的位置也與溫度基本無關。本專利技術的另一個目的在于提供一種信號發(fā)生裝置，該信號的頻率與含有AT切割諧振器的振蕩器提供的信號頻率一樣隨溫度的變化很小，但該信號頻率要比含有AT切割諧振器的振蕩器提供的頻率低許多。這些目的由本專利技術裝置實現(xiàn)，本專利技術的特征由所附的權利要求1限定。下面將會清楚地看到，根據(jù)這些特征，本專利技術裝置提供的信號的頻率至少與溫度基本無關，當溫度變化時頻率沒有任何突變。信號的頻譜只有少量的譜線，這些譜線的位置也與溫度基本無關。此外，根據(jù)這些特征，本專利技術裝置提供的信號的頻率遠低于含有AT切割諧振器的振蕩器提供的頻率。因此在很多情況下可以直接使用由本專利技術裝置提供的信號，而不必利用分頻電路來降低頻率，這樣就減少了裝置的成本，降低了裝置的電能消耗。另外，如果仍將一個分頻電路與本專利技術的裝置相連，則由于該裝置提供的的信號頻率較低，所以消耗的電能也很低。通過下面結合附圖的描述將會更加清楚地理解本專利技術的其它目的和優(yōu)點。-附圖說明圖1是唯一的一幅附圖，它表示本專利技術裝置的一種實施形式及其一種變型。在圖1所示的一種作為例子的非限定性的實施形式中，本專利技術的裝置1用于在其輸出端0提供一個周期信號S1，該信號的頻率F1在后面將會描述，信號頻率至少與溫度基本無關。為此，裝置1包括第一和第二發(fā)生器電路，這兩個電路分別由標號2和3表示，并且還有一個混合電路4。在閱讀了下面的描述以后，本領域的技術人員不難用公知的任一不同方式制造發(fā)生器2和3。因此本文不再詳細描述這些發(fā)生器2和3。我們將簡要指出設置發(fā)生器2和3的目的在于在它們的輸出提供信號S2和S3，這兩個信號的頻率分別為F2和F3。為此，發(fā)生器2和/或3均包括一個振蕩器電路，振蕩器電路用公知方法由一個放大器構成，此處沒有將其單獨示出，所述振蕩器電路與一個壓電諧振器相連，下面將會描述諧振器的特征。根據(jù)這些情況，可以由屬于各個發(fā)生器2或3的振蕩器直接提供信號S2和/或S3，也可以由分頻電路直接提供這些信號，分頻電路接收各個振蕩器產(chǎn)生的信號，并提供信號S2和S3。諧振器5屬于發(fā)生器2，其特征確定了信號S2的頻率F2，諧振器6屬于發(fā)生器3，其特征確定了信號S3的頻率F3。在該例子中，諧振器5和6兩者均為石英調(diào)音音叉型，但設置諧振器5是為了使其分支按固定模式振動，而設置諧振器6是為了使其分支按扭轉模式振動。另外，在該例子中，設置諧振器5和6的目的在于使信號S2的頻率F2低于信號S3的頻率F3，并使頻率F2和F3為確定的比值，該比值與諧振器5和6的其它特征一樣在后面介紹。對于本領域的技術人員來講，同樣也不難用公知的任一不同方式制造該構成裝置1的混合電路4。因此本文不再詳細描述該混合電路4。我們將簡要指出該混合電路4包括兩個輸入，其中一個輸入與發(fā)生器2的輸出相連，因而它接收信號S2，而另一個輸入與發(fā)生器3的輸出相連，因而它接收信號S3。我們還要指出設置混合電路4的目的在于使其在輸出提供的信號S4的頻率F4等于信號S3的頻率F3與信號S2的頻率F2之間的差值。在圖1的實線所示的實施形式中，將混合電路4的輸出直接與裝置1的輸出0連接，以便使信號S1由信號S4構成，當然也使頻率F1等于頻率F4。這樣，此時信號S1的頻率F1等于頻率F3和F2之間的差值。本領域的技術人員將會明白，如果需要的話，混合電路4可以包括一個濾波器，以便防止在信號S1中出現(xiàn)與頻率F1不同的干擾分量。本領域的技術人員很清楚，上述諧振器5和6的結構產(chǎn)生的結果是頻率F2和F3隨溫度而變化，該溫度用標號T表示，這用本領域技術人員公知的形式相似的兩個方程表示。這樣，頻率F2隨溫度T的變化用下面的方程表示F2(T)＝F2r(1+α1(T-Tr)+β1(T-Tr)2+γ1(T-Tr)3)(1)其中-Tr是參考溫度，通常選擇為25℃；-F2r是信號S2在溫度Tr時的頻率；以及-α1，β1和γ1是系數(shù)，它們主要與諧振器5的幾何形狀、機械特性和電特性以及為參考溫度Tr選擇的數(shù)值有關。同樣，頻率F3隨溫度T的變化用下面的方程表示F3(T)＝F3r(1+α2(T-Tr)+β2(T-Tr)2+γ2(T-Tr)3)(2)其中-Tr是和方程(1)中相同的參考溫度；-F3r是信號S3在溫度Tr時的頻率；以及α2，β2和γ2是系數(shù)，它們主要與諧振器6的幾何形狀、機械特性和電特性以及為參考溫度Tr選擇的數(shù)值有關。兩個系數(shù)α1和α2，兩個系數(shù)β1和β2以及兩個系數(shù)γ1和γ2通常分別是線性系數(shù)，二次方系數(shù)和三次方系數(shù)。為了簡化下面的評述，我們首先假定三次方系數(shù)γ1和γ2的值很小，而實際情況也是如此，這樣，分別在上述方程(1)和(2)中出現(xiàn)的γ1(T-Tr)3項和γ2(T-Tr)3項可以忽略不計。在這些情況下，方程(1)和(2)分別變成F2(T)＝F2r(1+α1(T-Tr)+β1(T-Tr)2)(3)和F3(本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種用于產(chǎn)生具有第一頻率（Ｆ１）的第一信號（Ｓ１）的裝置，該裝置包括： －用于產(chǎn)生具有第二頻率（Ｆ２）的第二信號（Ｓ２）的第一發(fā)生器（２），所述第二頻率隨溫度（Ｔ）的變化至少基本呈拋物線形狀，具有第一個二次方系數(shù)（β↓［１］），該頻率在第一逆溫（Ｔ↓［０１］）時具有第一最大值（Ｆ２↓［０］），而在參考溫度（Ｔ↓［ｒ］）時具有第一確定值（Ｆ２↓［ｒ］）； －用于產(chǎn)生具有第三頻率（Ｆ３）的第三信號（Ｓ３）的第二發(fā)生器（３），所述第三頻率隨溫度（Ｔ）的變化至少基本呈拋物線形狀，具有第二個二次方系數(shù)（β↓［２］），該系數(shù)與所述的第一個二次方系數(shù)（β↓［１］）不同，該頻率在第二逆溫（Ｔ↓［０２］）時具有第二最大值（Ｆ３↓［０］），第二逆溫至少基本等于所述第一逆溫（Ｔ↓［０１］），而在所述參考溫度（Ｔ↓［ｒ］）時具有第二確定值（Ｆ３↓［ｒ］）；和 －用于產(chǎn)生具有第四頻率（Ｆ４）的第四信號（Ｓ４）的混合設備（４），第四頻率等于所述第二頻率（Ｆ２）和第三頻率（Ｆ３）之間的差值； 其特征在于設置所述第一和第二發(fā)生器（２）和（３）是為了使所述第一和第二二次方系數(shù)（β↓［１］）和（β↓［２］）之間的比值至少基本等于所述第二和第一確定值（Ｆ３↓［ｒ］）和（Ｆ２↓［ｒ］）之間的比值，使所述第四頻率（Ｆ４）等于所述第一頻率（Ｆ１）與一個等于或大于１的整數(shù)的乘積。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：S達拉皮爾扎，PA法林，R比勒，P赫克，
申請(專利權)人：伊塔瑞士鐘表制造股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：CH[瑞士]