一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器的制作方法

1.本实用新型属于振荡器技术领域，尤其涉及一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器。


背景技术：

2.人造石英，是一种广泛应用于振荡器的核心材料，通常通过改变水晶片的厚薄来改变水晶片的频率，从而改变振荡器的输出频率。然而，电路对时钟频率点的需求各种各样，非固定频点。普通石英晶体振荡器一旦封装成型，是无法再次改变频率点。因此，生产长需要备各种厚度的水晶片，以满足各种频率点的需求。
3.其中，通过备有各种厚度水晶片，加工各种频率点的振荡器的生产方式效能低且成本较高，另外，普通的石英晶体振荡器在面对pcb布线、走线较长时，会出现阻抗不连续，不匹配时，时钟信号会出现反射、干扰的问题，为改善上述问题，有必要提出一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，以解决上述背景技术中所提到石英晶体振荡器在面对pcb布线、走线较长时，会出现阻抗不连续，不匹配时，时钟信号会出现反射、干扰的问题。
5.为实现以上实用新型目的，采用的技术方案为：一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，包括底座、ic集成电路、水晶片和绑定金线，所述ic集成电路固定于所述底座上，所述绑定金线的一端与所述ic集成电路连接，所述绑定金线的另一端与所述底座连接，所述水晶片位于所述ic集成电路上方并与所述pcb底座粘接；
6.所述ic集成电路内集成有锁相环电路pll和输出模式控制器，所述锁相环电路ppl与所述水晶片连接，所述锁相环电路pll用于对频率进行倍频，所述锁相环电路ppl与所述输出模式控制器连接，所述输出模式控制器用于选择输出何种模式的差分时钟信号。
7.本实用新型进一步设置为：所述水晶片上设置有电极，所述电极与所述底座连接。
8.本实用新型进一步设置为：所述水晶片上设置有导电胶，所述导电胶用于对电极、水晶片和底座进行固定和导电。
9.本实用新型进一步设置为：所述底座上设置有镀金焊盘，所述镀金焊盘用于外连接电板。
10.本实用新型进一步设置为：所述振荡器还包括顶盖，所述顶盖位于水晶片上方，所述顶盖与所述底座连接。
11.综上所述，与现有技术相比，本实用新型公开了一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，包括底座、ic集成电路、水晶片和绑定金线，所述ic集成电路固定于所述底座上，所述绑定金线的一端与所述ic集成电路连接，所述绑定金线的另一端与所述底座连接，所述水晶片位于所述ic集成电路上方并与所述多层陶瓷pcb底座粘接，通过ic集成电
路中的锁相环电路pll、后端分频器、输出模式控制器、小数点分频器以及水晶片的结构设置，使得本实用新型可以输出任意频率点以满足日常生产的需要，另外，还可以输出抗干扰性较强的差分时钟信号，从而提高本实用新型在面对pcb布线、走线较长时，不会出现阻抗不连续以及时钟信号会出现反射、干扰的问题。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1是本实施例提供的一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器的整体结构示意图；
14.图2是本实施例提供的一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器的另一结构示意图；
15.图3是本实施例提供的一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器的剖面图；
16.图4是本实施例提供的一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器的电路结构示意图。
17.附图标记：
18.10、底座；20、ic集成电路；30、水晶片；40、绑定金线；50、电极；60、导电胶；70、镀金焊盘；80、顶盖。
具体实施方式
19.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
22.此外，上面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
23.参考图1至图4，一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，包括底座10、ic集成电路20、水晶片30和绑定金线40，ic集成电路20粘接固定于底座10底部中心位置，绑定金线40的一端与ic集成电路20焊接，绑定金线40的另一端与底座10焊接，从而通过绑定金线40导通ic集成电路20和底座10，水晶片30位于ic集成电路20上方，且ic集成电路20与底座10导通粘接，具体的，底座10为多层陶瓷pcb底座。
24.ic集成电路20内集成有锁相环电路pll和输出模式控制器，锁相环电路pll用于对频率进行倍频，输出模式控制器用于输出差分时钟信号。
25.需要说明的，参考图4，水晶片30是晶体振荡器的时钟源，ic集成电路20内集成有锁相环电路pll、后端分频器、输出模式控制器、小数点分频器、io控制器和存储器，小数点分频器和输出模式控制器分别由io控制器和存储器进行编程控制，通过小数点分频器的分频数，任意改变锁相环的输出频率，另外，通过改变输出模式控制器的输出模式，选择输出差分信号的模式。其中，锁相环电路pll的输入端与晶体振荡器输出端连接，锁相环电路的输出端与后端分频器相连，后端分频器的输出端与输出模式控制器的输入端连接，锁相环电路用于将晶体振荡器输出的频率进行倍频。由于锁相环回反馈回路中，使用了可编程小数点分频器，因此，锁相环对晶体振荡器的倍频是小数点倍频，从而输出任意频率至后端分频器，经过后端分频器分频后，得到任意频率，并输入至模式控制器，再通过更改输出模式控制器的输出模式，输出抗干扰能力较强的差分时钟信号，从而调高振荡器的输出时钟抗干扰能力，从而通过ic集成电路20中的锁相环电路pll、后端分频器、输出模式控制器、小数点分频器以及晶体振荡器的结构设置，使得本实用新型可以输出任意频率点以满足日常生产的需要，另外，还可以输出抗干扰性较强的差分时钟信号，从而提高本实用新型在面对pcb布线、走线较长时，不会出现阻抗不连续以及时钟信号会出现反射、干扰的问题。
26.进一步具体的，参考图4，锁相环电路pll包括鉴相器、电荷泵，低通滤波器，压控振荡器以及分频器，晶体振荡器的输出端与鉴相器的输入端连接，鉴相器的输出端与电荷泵的输入端连接，电荷泵的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与压控振荡器的输入端连接，压控振荡器的输出端分别与后端分频器、小数点分频器的输入端连接，后端分频器的输出端与输出模式控制器的输入端连接，其中，作为时钟源的水晶片30输出频率至鉴相器，经过鉴相器、电荷泵，低通滤波器，压控振荡器以及小数点分频器的处理后，晶体振荡器输出的频率得到小数点倍频，倍频后的频率，再经过后端分频器处理，可以得到更低的频率，实现对频率的小数点倍频和分频，实现任意频率。通过io控制器对小数点分频器进行编程控制，从而改变小数点分频器的分频数得到任意的倍频输出频率，通过存储器对输出模式控制器的输出模式进行编程控制，从而改变输出模式控制器的输出模式，使输出模式控制器输出差分时钟信号，差分时钟信号具有较强的抗干扰能力，对共模干扰信号具有很强的抑制能力，从而通过输出模式控制器可以避免在pcb底座布线、走线较长时，时钟信号会出现反射、干扰的问题。
27.需要解释的，输出模式控制器可更改的输出差分信号模式有lvpecl、lvds、以及非差分模式的cmos输出，非差分输出的cmos输出主要是便于生产设备的兼容，传统的晶体振荡器的时钟输出模式均是cmos输出，因此，可以在不增加生产设备及测试设备的前提下，实
现本实用新型产品的生产，最终只需要通过程序烧写方式，即可达到任意频率，差分输出的目的，大大提高了生产效率和降低了生产成本。
28.进一步的，参考图1至图3，水晶片30上设置有电极50，电极50与底座10连接。具体的，电极50位于水晶片30正面和反面，电极50与底座10和ic集成电路20导通连接，电极50为水晶片提供平行正对的电场。
29.进一步的，参考图1至图3，水晶片30上设置有导电胶60，导电胶60用于对电极50、水晶片30和底座10进行固定和导电。具体的，导电胶60位于电极50、水晶片30和底座10的交汇点，导电胶60用于对电极50、水晶片30和底座10进行固定并导电。
30.进一步的，参考图1至图3，底座10上设置有镀金焊盘70，镀金焊盘70用于外连接电板。具体的，镀金焊盘70用于外连接电路板，镀金焊盘70是与外部电路连接的接口，镀金焊盘70与外部电路焊接，从而连通外部电路。
31.进一步的，参考图1至图3，振荡器还包括顶盖80，顶盖80位于水晶片30上方，顶盖80与底座10连接。具体的，顶盖80与底座10上端面焊接固定，用于对底座10内的ic集成电路20和水晶片30进行保护。
32.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型公开了一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，包括底座10、ic集成电路20、水晶片30和绑定金线40，所述ic集成电路20固定于所述底座10上，所述绑定金线40的一端与所述ic集成电路20连接，所述绑定金线40的另一端与所述底座10连接，所述水晶片30位于所述ic集成电路20上方并与所述多层陶瓷pcb底座粘接，通过ic集成电路20中的锁相环电路pll、输出模式控制器、小数点分频器以及水晶片30的结构设置，使得本实用新型可以输出任意频率点以满足日常生产的需要，另外，还可以输出抗干扰性较强的差分时钟信号，从而提高本实用新型在面对pcb布线、走线较长时，不会出现阻抗不连续以及时钟信号会出现反射、干扰的问题。
33.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，其特征在于，包括：底座(10)、ic集成电路(20)、水晶片(30)和绑定金线(40)，所述ic集成电路(20)固定于所述底座(10)上，所述绑定金线(40)的一端与所述ic集成电路(20)连接，所述绑定金线(40)的另一端与所述底座(10)连接，所述水晶片(30)位于所述ic集成电路(20)上方并与所述底座(10)导通粘接；所述ic集成电路(20)内集成有锁相环电路pll和输出模式控制器，所述锁相环电路ppl与所述水晶片(30)连接，所述锁相环电路pll用于对频率进行倍频，所述锁相环电路ppl与所述输出模式控制器连接，所述输出模式控制器用于选择输出何种模式的差分时钟信号。2.如权利要求1所述的一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，其特征在于，所述水晶片(30)上设置有电极(50)，所述电极(50)与所述底座(10)连接。3.如权利要求2所述的一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，其特征在于，所述水晶片(30)上设置有导电胶(60)，所述导电胶(60)用于对电极(50)、水晶片(30)和底座(10)进行固定和导电。4.如权利要求2所述的一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，其特征在于，所述底座(10)上设置有镀金焊盘(70)，所述镀金焊盘(70)用于提高接触性并外连接电路板。5.如权利要求1所述的一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，其特征在于，所述振荡器还包括顶盖(80)，所述顶盖(80)位于水晶片(30)上方，所述顶盖(80)与所述底座(10)连接。

技术总结
本实用新型属于振荡器技术领域，公开了一种可编程的任意频率差分输出石英晶体振荡器，包括底座、IC集成电路、水晶片和绑定金线，IC集成电路固定于底座上，绑定金线的一端与IC集成电路连接，绑定金线的另一端与底座连接，水晶片位于IC集成电路上方并与多层陶瓷PCB底座导通粘接，IC集成电路内集成有锁相环电路PLL和输出模式控制器，锁相环电路PPL与水晶片连接，锁相环电路PLL用于对频率进行倍频，锁相环电路PPL与输出模式控制器连接，输出模式控制器用于输出差分时钟信号，本实用新型通过IC集成电路和水晶片合封于陶瓷基座内的结构，解决了石英晶体振荡器在面对PCB布线、走线较长时，会出现阻抗不连续，不匹配时，时钟信号会出现反射、干扰的问题。干扰的问题。干扰的问题。


技术研发人员：胡华才
受保护的技术使用者：河源市星通时频电子有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/9/16