CN210669992U - 一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶振的技术领域，尤其涉及一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，其包括输出正弦波的晶振，所述晶振耦接有用于接收正弦波的正弦波IC，所述晶振耦接有开关元件，所述开关元件用于接收正弦波信号并受控于正弦波信号实现周期性的通断，所述开关元件耦接于用于接收方波信号的方波IC的输入端，当所述开关元件导通时，所述开关元件输出低电平至方波IC，所述开关元件耦接有使开关元件正常工作的驱动装置，所述方波IC的输入端耦接有直流电源。本实用新型具有节省成本的效果。

Description

一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路

技术领域

本实用新型涉及晶振技术领域，尤其涉及一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路。

背景技术

现有技术中，在车载导航的主控电路中，部分GPS芯片的时钟晶振需要方波信号，而主控CPU内，例如全志T3则需要正弦波信号，即，与车载导航主控电路上的IC匹配使用的晶振有正弦波的，也有方波的，针对此，在车载导航主控电路的设计过程中，需要给使用相同频率的正弦波晶振的IC和方波晶振的IC，同时匹配两个晶振，即设计电路需要匹配输出正弦波的晶振，以及输出方波的晶振。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：使用相同频率的正弦波晶振的IC和方波晶振的IC，需要同时匹配一个正弦波晶振，一个方波晶振，因而在电路的设计成本上会比较高，针对此，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，具有省去输出方波的晶振、从而减少成本的效果。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，包括输出正弦波的晶振，所述晶振耦接有用于接收正弦波的正弦波IC，所述晶振耦接有开关元件，所述开关元件用于接收正弦波信号并受控于正弦波信号实现周期性的通断，所述开关元件耦接于用于接收方波信号的方波IC的输入端，当所述开关元件导通时，所述开关元件输出低电平至方波IC，所述开关元件耦接有使开关元件正常工作的驱动装置，所述方波IC的输入端耦接有直流电源。

采用上述技术方案，当晶振工作时，能输出正弦波能供只接收正弦波的正弦波IC使用，同时，设置的正弦波会使得开关元件周期性的通断，且当开关元件导通时，开关元件输出低电平信号至方波IC，当开关元件不导通时，正弦波IC与直流电源相连通，进而接收高电平信号，针对此，方波IC便能通过开关元件接收到周期性的高低电平信号，即只接收方波的方波IC能接收到稳定的方波信号，通过此方式，实现用一个晶振得到正弦波、方波两个信号，来分别供正弦波IC、方波IC使用，对比需要利用两个晶振分别来输出方波、正弦波的方式，能有效节省成本。

本实用新型进一步设置为：所述开关元件为NMOS管Q1，所述NMOS管Q1的栅极G耦接于晶振的其中一个输出端，所述NMOS管Q1的源极S接地，所述NMOS管Q1的漏极D耦接于方波IC的输入端。

采用上述技术方案，NMOS管的导通压降下，导通电阻小，栅极驱动不需要电流，损耗小，驱动装置简单，自带保护二极管，热阻特性好。

本实用新型进一步设置为：所述驱动装置包括电阻R1、电阻R3以及电阻R4，所述电阻R4的一端耦接于直流电源、另一端耦接于方波IC的输入端，所述电阻R3的一端耦接于直流电源、另一端耦接于NMOS管Q1的栅极G，所述电阻R1的一端耦接于源极S、另一端耦接于NMOS管Q1的栅极G。

采用上述技术方案，当NMOS管被导通时，电阻R4接地，此时方波IC接地，即方波IC此时接收低电平信号，当NMOS管断开时，方波IC经电阻R4接直流电源，此时方波IC接高电平，假定直流电源为3.3V，则高电平的电压值约为3.3V。即当NMOS管经过正弦波信号不断的通断时，便能使方波IC接收到稳定的方波信号，从而实现利用单个晶振获得方波、正弦波，从而节省成本。

本实用新型进一步设置为：所述直流电源与电阻R3之间的连接点上耦接有滤波电容C3，所述滤波电容C3的另一端接地。

采用上述技术方案，滤波电容C3可以降低电源的交流阻抗。

本实用新型进一步设置为：所述晶振包括输出端1脚、输出端4脚、接地端2脚与接地端3脚,所述正弦波IC的两输入端分别耦接于晶振的输出端1脚、输出端4脚，所述晶振的接地端2脚与接地端3脚均接地，所述晶振的输出端1脚、输出端4脚之间耦接有防止晶振输出的正弦波发生突变的防突变组件。

采用上述技术方案，设置的防突变组件能使晶振输出的正弦波波形更为平滑，避免晶振输出的频率不正，正弦波的波形畸变的情况发生。

本实用新型进一步设置为：所述防突变组件包括电容C4、电容C5以及电阻R5，所述电阻R5的两端分别耦接于晶振的输出端1脚、输出端4脚，所述电容C4的一端耦接于晶振的输出端1脚、另一端接地，所述电容C5的一端耦接于晶振的输出端4脚、另一端接地。

采用上述技术方案，设置的电阻R5能拉低晶振输出端1脚、输出端4脚之间的电压，从而避免晶振输出端1脚、输出端4脚输出的电压邹增的情况，设置的电容C4、电容C5，能过滤晶振输出的正弦波，从而能使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。

本实用新型进一步设置为：所述晶振的输出端4脚耦接于电阻R2，所述电阻R2的另一端耦接有电容C2，所述电容C2的另一端耦接于NMOS管Q1的栅极Q。

采用上述技术方案，电阻R2与电容C2的相互配合，能是吸收晶振输出正弦波的峰值电压，减小干扰，为下一级提供信噪比高的信号。

本实用新型进一步设置为：所述NMOS管Q1的漏极D耦接有电容C1，所述电容C1的另一端耦接与方波。

采用上述技术方案，设置的电容C1起到通交隔直的作用，它能使直流电源输出的电压波形均匀化，降低方波IC需求，同时，也能很好地防止电压输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

通过能输出正弦波波形的晶振、NMOS管Q1、直流电源、接收正弦波的正弦波IC、接收方波的方波IC的相互配合，能通过晶振输出的正弦波，周期性的开断NMOS管Q1，进而能使NMOS管Q1配合直流电源输出稳定的方波，通过将晶振输出的正弦波变换成方波，便能节省一个输出方波的晶振，从而能实现节约成本的目的，对比需要利用两个晶振分别来输出方波、正弦波的方式，此电路结构简单，便于实现，且能有效节省成本。

附图说明

图1是本实用新型中晶振可输出正弦波与方波的电路原理图。

附图标记：1、晶振；2、开关元件；3、驱动装置；4、防突变组件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，如图1所示，包括能够输出正弦波的无源晶振1，晶振1的型号为32.768KHz，晶振1的输出端耦接有用于接收正弦波的正弦波IC，在本实施例中，正弦波IC可以是汽车导航上的主控CPU，具体的，晶振1包括输出端1脚、输出端4脚、接地端2脚与接地端3脚,正弦波IC的两输入端分别耦接于晶振1的输出端1脚、输出端4脚，此时，由正弦波IC内部电源对晶振1供电，晶振1的接地端2脚与接地端3脚接地，晶振1的输出端1脚、输出端4脚之间耦接有防止晶振1输出的正弦波发生突变的防突变组件4。

防突变组件4包括电容C4、电容C5以及电阻R5，电阻R5的两端分别耦接于晶振1的输出端1脚、输出端4脚，电容C4的一端耦接于晶振1的输出端1脚、另一端接地，电容C5的一端耦接于晶振1的输出端4脚、另一端接地。在本实施例中，电容C4、电容C5、电阻R5的取值优选为12pF、12pF、10M，三者的取值跟随晶振1的规格而变化，若是没有电容C4、电容C5以及电阻R5，晶振1输出的波形便会存在一定程度上的畸变。

为了使晶振1输出的正弦波转换成方波，进而给方波IC使用，方波IC为车载导航内的部分GPS芯片，在晶振1的输出端4脚上耦接有开关元件2，开关元件2为NMOS管Q1，NMOS管Q1的栅极G耦接于晶振1的输出端4脚，NMOS管Q1的源极S接地，NMOS管Q1的漏极D耦接于方波IC的输入端，方波IC用于接收方波信号，在本实施例中，方波IC为车载导航内的部分GPS芯片，该GPS芯片只接收方波信号。另外，在方波IC与NMOS管Q1的漏极D之间耦接有电容C1，电容C1取值为1uF。在电容C1与NMOS管Q1漏极D之间的连接点上耦接有直流电源，在本实施例中，直流电源为3.3V的直流电压。

在NMOS管Q1上耦接有驱动装置3，驱动装置3可使NMOS管Q1正常被导通，驱动装置3包括电阻R1、电阻R3以及电阻R4，电阻R4的一端耦接于直流电源、另一端耦接于电容C1远离方波IC的端部，电阻R3的一端耦接于直流电源、另一端耦接于NMOS管Q1的栅极G，电阻R1的一端耦接于源极S、另一端耦接于NMOS管Q1的栅极G。另外，电阻R1、电阻R3以及电阻R4的电阻值分别为1M、2.4M以及15K，且通过改变电阻R1与电阻R3的电阻值便能很方便的改变NMOS管Q1导通的导通电压。

在电阻R3与电阻R1的连接点之间连接有电容C2，电容C2的另一端连接有电阻R2，电阻R2的另一端连接于晶振1的输出端4脚。在直流电源上耦接有滤波电容C3，滤波电容C3的另一端接地。电容C2、电阻R2的取值分别为1uF与10K，滤波电容C3的阻值为1uF。

实施过程：当晶振1输出的正弦波的电压高于NMOS管Q1的导通电压时，NMOS管Q1导通，直流电压3.3V被拉低，并接近于0V，此时方波IC接收低电平；当晶振1输出的正弦波的电压低于NMOS管Q1的导通电压时，NMOS管Q1截止，不导通，此时，方波IC近乎接入3.3V电压，即方波IC获得高电平，针对此，在晶振1稳定的输出正弦波时，便能使NMOS管Q1周期性的导通，进而能使NMOS管Q1配合直流电源3.3V输出稳定的方波信号，从而能使方波IC稳定持续的接收到方波信号，通过将晶振1输出的正弦波变换成方波，便能节省一个输出方波的晶振1，从而能实现节约成本的目的。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，其特征在于，包括输出正弦波的晶振（1），所述晶振（1）耦接有用于接收正弦波的正弦波IC，所述晶振（1）耦接有开关元件（2），所述开关元件（2）用于接收正弦波信号并受控于正弦波信号实现周期性的通断，所述开关元件（2）耦接于用于接收方波信号的方波IC的输入端，当所述开关元件（2）导通时，所述开关元件（2）输出低电平至方波IC，所述开关元件（2）耦接有使开关元件（2）正常工作的驱动装置（3），所述方波IC的输入端耦接有直流电源。

2.根据权利要求1所述的一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，其特征在于，所述开关元件（2）为NMOS管Q1，所述NMOS管Q1的栅极G耦接于晶振（1）的其中一个输出端，所述NMOS管Q1的源极S接地，所述NMOS管Q1的漏极D耦接于方波IC的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，其特征在于，所述驱动装置（3）包括电阻R1、电阻R3以及电阻R4，所述电阻R4的一端耦接于直流电源、另一端耦接于方波IC的输入端，所述电阻R3的一端耦接于直流电源、另一端耦接于NMOS管Q1的栅极G，所述电阻R1的一端耦接于源极S、另一端耦接于NMOS管Q1的栅极G。

4.根据权利要求1所述的一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，其特征在于，所述直流电源耦接有滤波电容C3，所述滤波电容C3的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，其特征在于，所述晶振（1）包括输出端1脚、输出端4脚、接地端2脚与接地端3脚,所述正弦波IC的两输入端分别耦接于晶振（1）的输出端1脚、输出端4脚，所述晶振（1）的接地端2脚与接地端3脚均接地，所述晶振（1）的输出端1脚、输出端4脚之间耦接有防止晶振（1）输出的正弦波发生突变的防突变组件（4）。

6.根据权利要求5所述的一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，其特征在于，所述防突变组件（4）包括电容C4、电容C5以及电阻R5，所述电阻R5的两端分别耦接于晶振（1）的输出端1脚、输出端4脚，所述电容C4的一端耦接于晶振（1）的输出端1脚、另一端接地，所述电容C5的一端耦接于晶振（1）的输出端4脚、另一端接地。

7.根据权利要求5所述的一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，其特征在于，所述晶振（1）的输出端4脚耦接于电阻R2，所述电阻R2的另一端耦接有电容C2，所述电容C2的另一端耦接于NMOS管Q1的栅极Q。

8.根据权利要求2所述的一种利用普通晶振输出正弦波及方波的电路，其特征在于，所述NMOS管Q1的漏极D耦接有电容C1，所述电容C1的另一端耦接与方波。

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