本發(fā)明涉及振蕩器領(lǐng)域，特別是一種小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器。

背景技術(shù)：

1、在某些應(yīng)用中，自校正晶振需要使用fpga來實(shí)現(xiàn)自校正功能，而fpga的大體積會(huì)導(dǎo)致晶振整體的尺寸偏大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自校準(zhǔn)功能。

2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：一種小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，包括晶體，還包括單片機(jī)、頻率調(diào)節(jié)電路和外部秒脈沖輸入信號(hào)；

3、所述外部秒脈沖輸入信號(hào)接入所述單片機(jī)；

4、所述晶體為所述單片機(jī)提供外部時(shí)鐘；

5、所述單片機(jī)按照下列步驟利用頻率調(diào)節(jié)電路為晶體調(diào)節(jié)頻率；

6、步驟a、初始化單片機(jī)的一個(gè)定時(shí)器；

7、步驟b、根據(jù)晶體標(biāo)稱頻率對(duì)定時(shí)器配置參數(shù)，使得所述定時(shí)器計(jì)數(shù)一輪為1s；

8、步驟c、使用一個(gè)引腳作為所述定時(shí)器的輸入捕獲通道，并與外部標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖輸入相連；

9、步驟d、當(dāng)所述引腳上出現(xiàn)被選擇的邊沿，立刻捕獲計(jì)數(shù)器當(dāng)前的值；

10、步驟e、若晶體當(dāng)前實(shí)際頻率每1s捕獲值相同，則停止調(diào)節(jié)步驟，結(jié)束；若晶體當(dāng)前實(shí)際頻率每1s捕獲值不同，則說轉(zhuǎn)向步驟f；

11、步驟f、通過計(jì)算當(dāng)前捕獲值與前次捕獲值的差值，得到晶體的頻率偏移量；再根據(jù)單位電壓對(duì)晶體頻率的調(diào)節(jié)量，計(jì)算出調(diào)節(jié)當(dāng)前晶體頻率偏移量的電壓值；不斷改變輸入頻率調(diào)節(jié)電路的電壓值，使得晶振頻率穩(wěn)定在標(biāo)稱頻率附近，完成晶振的自校正。

12、進(jìn)一步的，上述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器中：所述的頻率調(diào)節(jié)電路包括變?nèi)荻O管d1、變?nèi)荻O管d2、電阻r20、電阻r21、電阻r22、電容c32、電容c33、電容c34；

13、從所述單片機(jī)的調(diào)節(jié)晶體頻率的dac通道依次通過串聯(lián)電阻r20、電阻r21、電阻r22和變?nèi)荻O管d1接晶體，變?nèi)荻O管d1的陽極接晶體；

14、電容c32、電容c33和電容c34分別從電阻r20與電阻r21、電阻r21和電阻r22、電阻r22和變?nèi)荻O管d1的陰極之間接地；

15、變?nèi)荻O管d2的陰極接電阻r22和變?nèi)荻O管d1的陰極之間的連接導(dǎo)線，陽極接地。

16、進(jìn)一步的，上述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器中：所述晶體為所述單片機(jī)提供外部時(shí)鐘，包括100m晶體y1和振蕩電路，所述的振蕩電路包括反相器u7、反相器u8和上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器u5；一個(gè)電感l(wèi)1跨接在晶體y1的1、3引腳之間，晶體y1的2、4引腳接地，晶體y1的引腳1通過第一濾波電路濾波后接反相器u7的輸入端，晶體y1的引腳3通過第二濾波電路濾波后接反相器u7的輸出端，反相器u7的輸出端通過耦合電容c24耦合到反相器u8的輸入端，反相器u8輸出端通過耦合電容c17耦合到上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器u5的clk端，上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器u5的輸出時(shí)鐘信號(hào)(sysclk)接單片機(jī)。

17、進(jìn)一步的，上述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器中：反相器u7和反相器u8均采用型號(hào)為sn74ahc1g04的單路2v至5.5v反相器。

18、進(jìn)一步的，上述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器中：上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器u5采用型號(hào)為sn?74lvc1g80的上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器。

19、進(jìn)一步的，上述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器中：所述的第一濾波電路包括電感l(wèi)2、電容c26、電容c28、電容c29、電阻r23；晶體y1的引腳1通過電感l(wèi)2接并聯(lián)電容c28和電容c29的一端，并聯(lián)電容c28和電容c29的另一端接電阻r23和電容c26的一端，電阻r23的另一端接地，電容c26的另一端接反相器u7的輸入端。

20、進(jìn)一步的，上述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器中：所述的第二濾波電路包括電感l(wèi)3、電容c30、電容c31、電容c27、電阻r19；晶體y1的引腳3分別與電感l(wèi)3、電容c30、電容c31、電阻r19的一端相連，電感l(wèi)3、電容c30、電容c31的另一端接地，電阻r19的另一端通過電容c27接反相器u7的輸出端。

21、進(jìn)一步的，上述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器中：單片機(jī)采用型號(hào)為gd32f350gx單片機(jī)。

22、本發(fā)明只使用一個(gè)單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)自校正功能，從而使得晶振整體的尺寸減小，最小可達(dá)到10mm*10mm。

23、以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

技術(shù)特征：

1.一種小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，包括晶體，其特征在于：還包括單片機(jī)、頻率調(diào)節(jié)電路和外部秒脈沖輸入信號(hào)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，其特征在于：所述的頻率調(diào)節(jié)電路包括變?nèi)荻O管d1、變?nèi)荻O管d2、電阻r20、電阻r21、電阻r22、電容c32、電容c33、電容c34；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，其特征在于：所述晶體為所述單片機(jī)提供外部時(shí)鐘，包括100m晶體y1和振蕩電路，所述的振蕩電路包括反相器u7、反相器u8和上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器u5；一個(gè)電感l(wèi)1跨接在晶體y1的1、3引腳之間，晶體y1的2、4引腳接地，晶體y1的引腳1通過第一濾波電路濾波后接反相器u7的輸入端，晶體y1的引腳3通過第二濾波電路濾波后接反相器u7的輸出端，反相器u7的輸出端通過耦合電容c24耦合到反相器u8的輸入端，反相器u8輸出端通過耦合電容c17耦合到上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器u5的clk端，上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器u5的輸出時(shí)鐘信號(hào)(sysclk)接單片機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，其特征在于：反相器u7和反相器u8均采用型號(hào)為sn74ahc1g04的單路2v至5.5v反相器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，其特征在于：上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器u5采用型號(hào)為sn74lvc1g80的上升沿觸發(fā)d型觸發(fā)器。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，其特征在于：所述的第一濾波電路包括電感l(wèi)2、電容c26、電容c28、電容c29、電阻r23；晶體y1的引腳1通過電感l(wèi)2接并聯(lián)電容c28和電容c29的一端，并聯(lián)電容c28和電容c29的另一端接電阻r23和電容c26的一端，電阻r23的另一端接地，電容c26的另一端接反相器u7的輸入端。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，其特征在于：所述的第二濾波電路包括電感l(wèi)3、電容c30、電容c31、電容c27、電阻r19；晶體y1的引腳3分別與電感l(wèi)3、電容c30、電容c31、電阻r19的一端相連，電感l(wèi)3、電容c30、電容c31的另一端接地，電阻r19的另一端通過電容c27接反相器u7的輸出端。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一所述的小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，其特征在于：單片機(jī)采用型號(hào)為gd32f350gx單片機(jī)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種小型化自校準(zhǔn)晶體振蕩器，包括晶體，還包括單片機(jī)、頻率調(diào)節(jié)電路和外部秒脈沖輸入信號(hào)；所述外部秒脈沖輸入信號(hào)接入所述單片機(jī)；所述晶體為所述單片機(jī)提供外部時(shí)鐘；所述單片機(jī)利用頻率調(diào)節(jié)電路為晶體調(diào)節(jié)頻率。本發(fā)明只使用一個(gè)單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)自校正功能，從而使得晶振整體的尺寸減小，最小可達(dá)到10mm*10mm。

技術(shù)研發(fā)人員：郭力友,孫毅,何穎俊,官國陽,劉景虎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東圣大通信有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5