[发明专利]恒温型晶体振荡器

说明书

本申请要求2008年10月8日提交的日本专利申请No.2008-261426的优先权，其整个主题结合于此供参考。 

技术领域

本发明涉及一种利用引线(lead)型晶体单元的恒温型晶体振荡器(下文中称作恒温型振荡器)的技术领域，特别是，涉及能够减小其高度尺寸的恒温型振荡器。 

背景技术

即便当环境温度变化时，恒温型振荡器也保持其晶体单元的工作温度不变，并且改善频率稳定性。因此，恒温型振荡器用于通信设施中的无线设备，该无线设备是，例如，基站。近年来，加热电阻器被用作热源，代替其上缠绕加热线圈的传统的恒温槽(bath)，以简化恒温结构。作为其中之一，有利用引线型晶体单元的恒温型振荡器。 

图2A和2B是用于说明现有技术恒温型振荡器的示意图。图2A是现有技术恒温型振荡器的剖视图，图2B是其电路图。图3A和3B是用于说明现有技术恒温型振荡器的晶体单元的示意图。图3A是其剖视图，而图3B是其频率-温度特性曲线图。 

图2A和2B所示的恒温型振荡器包括引线型晶体单元1、形成振荡器输出电路2和温度控制电路3的相应的电路元件4、以及包括晶体单元1的电路元件4安装在其上的电路基板5。于是，恒温型振荡器构造成使得电路基板5用振荡器底板(金属底板)7的引线8(所谓的气密端子)保持，该引线8用玻璃6做成气密的，并且这些部件用振荡器的盖子(金属盖)9通过电阻焊等封盖。在这种情况下，振荡器的底 板7与在振荡器的盖子9的外周边上伸出的凸缘10相结合以将其气密地密封。 

如图3A所示，在晶体单元1中，从晶体元件1A的激励电极1x延伸的引出电极1y的两端部由连接于金属底板11的一对引线(气密端子)12的支撑件12a保持。于是，金属底板11和金属盖13的凸缘14通过与上述相同方式的电阻焊而结合，以气密地密封晶体元件1A。晶体元件1A形成为，例如，SC切割晶体元件或AT切割晶体元件，并且具有其极限值为大约80℃的频率-温度特性。例如，在AT切割晶体元件中，频率-温度特性示出三次曲线(图3B中的曲线A)，而在SC切割晶体元件中，频率-温度特性示出二次曲线(图3B中的曲线B)。顺便提及，频率偏移Δf/f沿着图的纵坐标画出，其中f是在室温下的频率，Δf是与室温下的频率f的频率差。 

振荡器输出电路2包括用作振荡器电路的振荡级2a和具有缓冲放大器等的缓冲级2b。振荡级2a形成为具有未示出的分压电容器和用于振荡的晶体管的柯匹兹型电路，它们与晶体单元1一起形成谐振电路。在这里，例如，振荡级2a形成为在振荡回路中具有电压控制的电容元件4Cv的电压控制型电路。在图中，Vcc是电源，Vout是输出，而Vc是控制电压。 

在温度控制电路3中，由温度感测元件(例如，热敏电阻)4th和电阻器4R1检测的感温电压Vt施加于运算放大器40A的一个输入端，而由电阻器4R2和4R3检测的参考电压Vr施加于另一个输入端。于是，参考电压Vr和感温电压Vt之间的差分电压施加于功率晶体管4Tr的基极，并且来自电源Vcc的电力施加于用作加热元件的片式电阻器4h(加热电阻器的一个例子)(下文中叫做加热电阻器)。据此，到加热电阻器4h的电力用与温度相关的温度感测元件4th的电阻值来控制，以保持晶体单元1的工作温度恒定。在室温或高于室温下的工作温度大约是80℃，该80℃为最小值或最大值(见图3B，该80℃为图3B的 曲线A的最小值，并且为图3B的曲线B的最大值)。 

如图2所示，电路基板5由例如玻璃环氧树脂基板构成，并且未示出的电路图案形成在该电路基板5上，而且包括晶体单元1的相应的电路元件4安装在两个主表面上。于是，电路基板5由振荡器的底板的引线8保持。在这个例子中，晶体单元1、以及温度控制电路3中的加热电阻器4h、功率晶体管4Tr和温度感测元件4th安装在电路基板5的一侧板平面上。电路基板5的该一侧板平面(底面)设置在振荡器的底板7的一侧处，而其另一侧板平面(顶面)设置在振荡器的盖子9的一侧处。 

晶体单元1的主表面面向电路基板5的一侧板平面，以接触例如安装在电路基板的中心区上的两个加热电阻器4h。于是，这对引线12被弯曲以穿过电路基板5，以用未示出的焊料等牢固地固定在另一侧板平面处。功率晶体管4Tr设置在晶体单元1的外侧，并且温度感测元件4th安装在加热电阻器4h之间。这些晶体单元1和电路元件4h、4Tr和4th用导热树脂15覆盖。在这里，与温度相关以逐渐改变其特性的电压控制的电容元件4Cv安装在加热电阻器4h之间。