[发明专利]表面声波驱动电路及其振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及表面波谐振器驱动电路及其振荡器。

背景技术

已知通过石英或压电谐振器来稳定振荡频率的振荡器。当前，使 用表面声波(SAW，Surface Acoustic Wave)的振荡器用于无线电频率 信号和数据发射系统；所述谐振器主要用在ISM(工业、科学和医学， Industrial，Scientific and Medical)频段以及用于SRD(短程装置，Short Range Device)。

使用SAW谐振器的振荡器电路表现出一定的开始振荡初始延迟， 大约在20或30微秒。

发明内容

假设了上述技术状态，本发明的目的是提供使得可以在大约百毫 微秒极快地开始振荡的表面波谐振器驱动电路。

根据本发明，通过表面波谐振器驱动电路来实现这样的目的，所 述谐振器包括静电电容器和用于对所述谐振器提供电压的所述驱动电 路，其特征在于，该表面波谐振器驱动电路包括电抗部件(reactive means)，电抗部件用于以所述谐振器在所述电压进行初始驱动期间的 预定频率与所述谐振器的静电电容器谐振，所述驱动电路还包括用于 使振荡控制在预定频率的无源部件，所述电抗部件的取值使得自向所 述表面波谐振器施加所述电压起的预定初始时间段之后，电抗部件的 值相对于表面波谐振器的总电抗能忽略不计。

附图说明

根据下面对以非限定性例子的方式在附图中示出的实用实施例的 详细说明，本发明的特征和优点将变得清楚，其中：

图1示出根据现有技术的考毕子(Colpitts)振荡器的电路图；

图2示出SAW谐振器及其等效电路；

图3示出根据本发明的振荡器；

图4示出在启动步骤期间的图3中的振荡器；

图5示出在运行步骤期间的图3中的振荡器。

具体实施方式

图1示出根据现有技术的考毕子振荡器的电路图。所述振荡器包括 双极晶体管Q1，双极晶体管Q1具有基极，基极与电阻器Rl的一端连接， 电阻器Rl另一端与极化电压Vb连接，基极与地GND之间布置了电容器 C1。晶体管Q1还具有发射极，发射极通过电阻器R2与电容器C2的并 联与地GND耦接；以及晶体管Q1还具有集电极，集电极通过电感器 L1耦接至电源Vcc；在电源与地GND之间布置了电容器C4，以及在晶 体管Q1的发射极与集电极之间布置了另一电容器C1。

图2示出SAW谐振器X1及其等效电路，等效电路包括电容器Co， 电容器Co并联至电容器Cm、电感器Lm和电阻器Rm(动态电容器、电 感器和电阻器)的串联，该串联表示SAW谐振器的机械特性的等效电子 结构。

图3示出根据本发明的振荡器。该振荡器包括例如图1中考毕子电 路等的驱动电路，驱动电路通过布置在晶体管Q1的集电极与谐振器X1 之间的电阻器R3与电感器L3的并联，耦接至SAW谐振器X1。在这样 的电路图中，考毕子电路变成表面波谐振器X1的驱动电路；谐振器X1 包括静电电容器Co，以及所述驱动电路用于向所述谐振器提供电压 Vx。驱动电路包括电抗部件，即电感器L3，电感器L3的取值使得电感 器L3以谐振器在所述电压Vx初始驱动期间的预定频率Fo与谐振器的 所述静电电容器Co谐振；驱动电路包括无源部件，即电阻器R3，电阻 器R3用于在运行期间使振荡控制并维持在所述预定频率Fo。

图4示出在启动步骤期间的图3中的振荡器，其中，为了更清楚地 说明，示出了替代并联电路R3和L3的等效串联电路R3eq和L3eq。紧 接在该步骤之后的步骤是向晶体管Q1的基极施加极化电压Vb，这使得 可以向谐振器X1施加电压Vx；在这种情况下，谐振器X1是静态的， 并且在该等效电路中仅表现为静电电容器Co。电感器L3eq的取值使得 在它的电抗可以与频率Fo时的电容器Co的电抗相互消隐；电阻器R3eq 的存在使得可以在频率Fo附近启动振荡。

图5示出运行步骤期间的图3中的振荡器。在大约50毫微秒的短时 间段之后，SAW谐振器克服了机械惯性，开始振荡，并且电路变为如 图5所示。电感器L3的值相对于X1的总电抗Lm的值可忽略不计。谐振 器X1的等效电路在谐振器频率时表现出非常高的阻抗，并且通过电阻 器R3，促使谐振器以与频率Fo相等的并联谐振频率振荡。