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申请/专利权人：深圳市金科泰通信设备有限公司

摘要：本发明公开了一种多频率自动切换的晶振电路，属于晶体振荡电路领域，其包括多级晶振电路和切换电路，中央处理器根据当前需要的时钟信号的基准频率向切换电路输出对应的脉冲信号，当切换电路接收到脉冲信号时，控制对应的子晶振电路通路，其他子晶振电路断路，通路的子晶振电路向中央处理器发送需求频率的时钟信号，本发明具有晶振电路在不同振荡频率中自动切换，切换准确且快速的效果。

主权项：1.一种多频率自动切换的晶振电路，其特征在于,包括：多级晶振电路3，所述多级晶振电路3包括多个能够输出不同时钟信号的基准频率的子晶振电路31；切换电路2，所述切换电路2连接中央处理器1和多级晶振电路3，中央处理器1根据当前需要的时钟信号的基准频率向切换电路2输出对应的脉冲信号，当切换电路2接收到脉冲信号时，控制对应的子晶振电路31通路，其他子晶振电路31断路；子晶振电路31包括能够输出较低频率的时钟信号的低频压控温补晶体振荡器311和能够输出较高频率的时钟信号的高频压控晶体振荡器312；当中央处理器1需要较高频率的时钟信号的基准频率时，中央处理器1向切换电路2输出高电平信号，切换电路2控制高频压控晶体振荡器312通路，低频压控温补晶体振荡器311断路；当中央处理器1需要较低频率的时钟信号的基准频率时，中央处理器1不向切换电路2输出信号，切换电路2控制低频压控温补晶体振荡器311通路，高频压控晶体振荡器312断路；切换电路2包括电连接于中央处理器1上的cmos晶体管Q1，cmos晶体管Q1的栅极电连接于中央处理器1上，cmos晶体管Q1的源极电连接有电源VCC，cmos晶体管Q1的漏极电连接有直流继电器22和cmos晶体管Q2，直流继电器22电连接于低频压控温补晶体振荡器311的VCC口；cmos晶体管Q2的栅极电连接于cmos晶体管Q1的漏极，cmos晶体管Q2的漏极电连接于高频压控晶体振荡器312的VCC口。

全文数据：多频率自动切换的晶振电路技术领域本发明涉及晶体振荡电路的技术领域，尤其是涉及一种多频率自动切换的晶振电路。背景技术目前单片机等中央处理器或集成芯片在工作时都需要时钟电路为其提供稳定的时钟振荡频率，即时间信号，时钟电路的时钟振荡频率越快中央处理器或集成芯片所能够控制的时间越精确。而时钟电路中主要是依靠晶振电路来产生振荡频率，在5G等需要高时钟频率的技术中，需要晶振电路产生极高并且稳定的振荡频率。通常的高频晶振电路非常容易受到外界温度、振动等条件的影响，并且难以长时间使用，所以在使用高频晶振电路时，大部分厂家都会给高频晶振电路加入各种补偿电路，或直接采用低频晶振电路放大频率。现在手机等通讯设备内的中央处理器1需要晶振电路来提供不同频率的时钟信号。现有技术可参考申请公告号为CN102694523A的中国发明专利，其公开了一种晶振电路，其包括一个并联谐振的石英晶振及一个与该石英晶振并联的可变电容。如此，通过改变该可变电容的电容值就可以调节该晶振电路产生的时钟信号的基准频率。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：手机等通讯设备在接入5G或其他较高级的移动网络时，需要的时钟信号的基准频率较高，但是在手机等通讯设备因为信号问题等原因突然接入4G、3G等较低级的移动网络时，需要的时钟信号的基准频率较低，所以需要能够提供不同振荡频率的晶振电路；上述技术在改变晶振电路的振荡频率时，由于是通过改变电容值来改变振荡频率，在快速切换的过程中难以准确地变换到需要的振荡频率。发明内容本发明的目的是提供一种多频率自动切换的晶振电路，晶振电路在不同振荡频率中自动切换，切换准确且快速。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多频率自动切换的晶振电路，包括：多级晶振电路，所述多级晶振电路包括多个能够输出不同时钟信号的基准频率的子晶振电路；切换电路，所述切换电路连接中央处理器和多级晶振电路，中央处理器根据当前需要的时钟信号的基准频率向切换电路输出对应的脉冲信号，当切换电路接收到脉冲信号时，控制对应的子晶振电路通路，其他子晶振电路断路。通过采用上述方案，每个子晶振电路均能够输出固定震荡频率的时钟信号，中央处理器根据当前需要的时钟信号的基准频率向切换电路发出请求，切换电路来控制不同的子晶振电路工作，来实现晶振电路在不同振荡频率中的自动切换，每个子晶振电路在切换时都能够准确地输出对应震荡频率的时钟信号，切换过程比较快，在手机等通讯设备信号突然发生变化时能够及时进行变换。本发明进一步设置为：子晶振电路包括能够输出较低频率的时钟信号的低频压控温补晶体振荡器和能够输出较高频率的时钟信号的高频压控晶体振荡器；当中央处理器需要较高频率的时钟信号的基准频率时，中央处理器向切换电路输出高电平信号，切换电路控制高频压控晶体振荡器通路，低频压控温补晶体振荡器断路；当中央处理器需要较低频率的时钟信号的基准频率时，中央处理器不向切换电路输出信号，切换电路控制低频压控温补晶体振荡器通路，高频压控晶体振荡器断路。通过采用上述方案，只使用两个压控温补晶体振荡器通常足够应对手机等通讯设备信号的变化，在使用低频压控温补晶体振荡器时，中央处理器还不需要向切换电路输出信号，进一步节省损耗。本发明进一步设置为：切换电路包括电连接于中央处理器上的单刀双掷继电器，单刀双掷继电器还电连接于低频压控温补晶体振荡器的VC口和高频压控晶体振荡器的VC口；当中央处理器向单刀双掷继电器输出高电平信号时，单刀双掷继电器控制高频压控晶体振荡器的VC口与中央处理器导通；当中央处理器停止向单刀双掷继电器输出高电平信号时，单刀双掷继电器控制低频压控温补晶体振荡器的VC口与中央处理器导通。通过采用上述方案，使用单刀双掷继电器进行切换，切换准确且快速，结构简单，在反复切换过程中对元器件的损耗小。本发明进一步设置为：所述低频压控温补晶体振荡器的OUT口电连接有电容C1，电容C1另一端电连接于中央处理器上；所述高频压控晶体振荡器的OUT口电连接有电容C2，电容C2另一端电连接于中央处理器上。通过采用上述方案，电容C1对低频压控温补晶体振荡器输出的时钟信号进行滤波，减少低频压控温补晶体振荡器输出的时钟信号中的杂波，电容C2对高频压控晶体振荡器输出的时钟信号进行滤波，减少高频压控晶体振荡器输出的时钟信号中的杂波，保证振荡频率稳定。本发明进一步设置为：切换电路包括电连接于中央处理器上的cmos晶体管Q1，cmos晶体管Q1的基极电连接于中央处理器上，cmos晶体管Q1的集电极电连接有电源VCC，cmos晶体管Q1的发射极电连接有直流继电器和cmos晶体管Q2，直流继电器电连接于低频压控温补晶体振荡器的VCC口；cmos晶体管Q2的基极电连接于cmos晶体管Q1的发射极，cmos晶体管Q2的发射极电连接于高频压控晶体振荡器的VCC口。通过采用上述方案，切换更加稳定，由于仅控制压控温补晶体振荡器的供电部分，所以中央处理器向压控温补晶体振荡器输出的时钟脉冲更加稳定，在从低频压控温补晶体振荡器向高频压控晶体振荡器切换时减少了单刀双掷继电器触点变换的时间，切换速度更快。本发明进一步设置为：高频压控晶体振荡器的VCC口电连接有电容C7，cmos晶体管Q2的发射极电连接于电容C7另一端。通过采用上述方案，由于高频压控晶体振荡器的VCC口接收的电流经过cmos晶体管Q1和cmos晶体管Q2，会产生较多的杂波，需要电容C7对进入高频压控晶体振荡器的电流进行滤波。本发明进一步设置为：中央处理器电连接有电容C5，电容C5另一端电连接于低频压控温补晶体振荡器的VC口和高频压控晶体振荡器的VC口。通过采用上述方案，电容C5能够对中央处理器输出的时钟脉冲进行滤波，使低频压控温补晶体振荡器和高频压控晶体振荡器接收的时钟脉冲更加稳定。本发明进一步设置为：每个子晶振电路设置为不同频率的子压控温补晶体振荡器，每个子压控温补晶体振荡器的VC口共同电连接于中央处理器，每个子压控温补晶体振荡器的OUT口共同电连接于中央处理器，每个子压控温补晶体振荡器的VCC口均电连接有cmos晶体管Q3，每个cmos晶体管Q3的发射极电连接于子压控温补晶体振荡器的VCC口上，每个cmos晶体管Q3的集电极电连接有电源VCC，每个cmos晶体管Q3的基极电连接于中央处理器。通过采用上述方案，能够实现对多级时钟频率的变换，自由度更高，能够适应多种要求的信号。本发明进一步设置为：每个cmos晶体管Q3的基极电连接有二极管D1，二极管D1的阳极电连接于cmos晶体管Q3的基极，二极管D1的阴极电连接于中央处理器上。通过采用上述方案，二极管D1能够阻挡中央处理器误发送的信号，只有在中央处理器输出高电平时，二极管D1才会被击穿，对应的cmos晶体管Q3的基极才能够得电。本发明进一步设置为：在每个子压控温补晶体振荡器的OUT口与中央处理器之间并联有相互串联的电容C14和电容C15，电容C14和电容C15相邻一端共同接地。通过采用上述方案，电容C14和电容C15对中央处理器接收到的时钟信号进行统一滤波，减少中央处理器接收到的时钟信号中的杂波。综上所述，本发明具有以下有益效果：1.每个子晶振电路均能够输出固定震荡频率的时钟信号，中央处理器根据当前需要的时钟信号的基准频率向切换电路发出请求，切换电路来控制不同的子晶振电路工作，来实现晶振电路在不同振荡频率中的自动切换，每个子晶振电路在切换时都能够准确地输出对应震荡频率的时钟信号，切换过程比较快，在手机等通讯设备信号突然发生变化时能够及时进行变换；2.在采用高频压控晶体振荡器和低频压控温补晶体振荡器的方案时，只使用两个压控温补晶体振荡器通常足够应对手机等通讯设备信号的变化，在使用低频压控温补晶体振荡器时，中央处理器还不需要向切换电路输出信号，进一步节省损耗；3.在采用多个子压控温补晶体振荡器的方案时，能够实现对多级时钟频率的变换，自由度更高，能够适应多种要求的信号。附图说明图1是实施例一的整体模块框图；图2是实施例一中突出整体的电路示意图；图3是实施例二的整体电路示意图；图4是实施例三的整体模块框图；图5是实施例三中突出整体的电路示意图。图中，1、中央处理器；2、切换电路；21、单刀双掷继电器；22、直流继电器；3、多级晶振电路；31、子晶振电路；311、低频压控温补晶体振荡器；312、高频压控晶体振荡器；313、子压控温补晶体振荡器。具体实施方式实施例一：一种多频率自动切换的晶振电路，如图1和图2所示，包括连接于中央处理器1上的切换电路2和连接于切换电路2上的多级晶振电路3。多级晶振电路3包括多个晶振电路，子晶振电路31包括低频压控温补晶体振荡器311和高频压控晶体振荡器312，低频压控温补晶体振荡器311和高频压控晶体振荡器312均可以使用型号为VCTCXO的压控温补晶体振荡器。低频压控温补晶体振荡器311能够输出较低频率的时钟信号，高频压控晶体振荡器312能够输出较高频率的时钟信号。如图2所示，切换电路2包括电连接于中央处理器1上的单刀双掷继电器21，单刀双掷继电器21可以选用型号为HFD4的超小型信号继电器。单刀双掷继电器21包括电连接于中央处理器1上的电磁线圈KA1、电连接于中央处理器1上的触点S1、电连接于低频压控温补晶体振荡器311的VC口的触点S2和电连接于高频压控晶体振荡器312的VC口的触点S3。电磁线圈KA1的另一端接地。当电磁线圈KA1不得电时，触点S1与触点S2导通，中央处理器1向低频压控温补晶体振荡器311传输时钟脉冲。当中央处理器1向电磁线圈KA1输出高电平信号时，触点S1与触点S3导通，中央处理器1向高频压控晶体振荡器312传输时钟脉冲。如图2所示，低频压控温补晶体振荡器311的VCC口电连接有电阻R1，电阻R1另一端电连接有电源VCC。低频压控温补晶体振荡器311的GND口接地，低频压控温补晶体振荡器311的OUT口电连接有电容C1，电容C1另一端电连接于中央处理器1上。低频压控温补晶体振荡器311在接收到时钟脉冲后穿过电容C1向中央处理器1传输低频的时钟信号。电容C1对低频压控温补晶体振荡器311输出的时钟信号进行滤波，减少低频压控温补晶体振荡器311输出的时钟信号中的杂波，保证振荡频率稳定。如图2所示，高频压控晶体振荡器312的VCC口电连接有电阻R2，电阻R2另一端电连接有电源VCC。高频压控晶体振荡器312的GND口接地，高频压控晶体振荡器312的OUT口电连接有电容C2，电容C2另一端电连接于中央处理器1上。高频压控晶体振荡器312在接收到时钟脉冲后穿过电容C2向中央处理器1传输高频的时钟信号。电容C2对高频压控晶体振荡器312输出的时钟信号进行滤波，减少高频压控晶体振荡器312输出的时钟信号中的杂波，保证振荡频率稳定。如图2所示，在电容C2与中央处理器1之间并联有相互串联的电容C3和电容C4，电容C3和电容C4相邻的一端共同接地。电容C3和电容C4对中央处理器1接收到的时钟信号进行统一滤波，减少中央处理器1接收到的时钟信号中的杂波。使用方式：当手机等通讯设备在接入5G等较高级网络的时候，中央处理器1向电磁线圈KA1输出高电平信号，此时触点S1和触点S3导通，中央处理器1向高频压控晶体振荡器312输出时钟脉冲，高频压控晶体振荡器312向中央处理器1输出高频的时钟信号，供中央处理器1使用。当手机等通讯设备在突然落到4G、3G等较低级网络的时候，中央处理器1停止向电磁线圈KA1输出高电平信号，此时触点S1和触点S2导通，中央处理器1向低频压控温补晶体振荡器311输出时钟脉冲，低频压控温补晶体振荡器311向中央处理器1输出低频的时钟信号，供中央处理器1使用。实现晶振电路在不同振荡频率中的自动切换，切换准确且快速，在反复切换过程中对元器件的损耗小。实施例二：一种多频率自动切换的晶振电路，如图3所示，切换电路2包括电连接于中央处理器1上的cmos晶体管Q1，cmos晶体管Q1的基极电连接于中央处理器1上，cmos晶体管Q1的集电极电连接有电阻R3，电阻R3另一端电连接有电源VCC。cmos晶体管Q1的发射极电连接有直流继电器22，直流继电器22包括电连接于cmos晶体管Q1的发射极上的电磁线圈KA2和电连接于低频压控温补晶体振荡器311的VCC口的常闭触点KA2-1。电磁线圈KA2另一端接地，常闭触点KA2-1另一端电连接有电阻R5，电阻R5另一端电连接有电源VCC。如图3所示，cmos晶体管Q1的发射极与电磁线圈KA2之间电连接有cmos晶体管Q2，cmos晶体管Q2的基极电连接于cmos晶体管Q1的发射极。cmos晶体管Q2的集电极电连接有电阻R4，电阻R4另一端电连接有电源VCC。cmos晶体管Q2的发射极电连接有电容C7，电容C7另一端电连接于高频压控晶体振荡器312的VCC口。当手机等通讯设备在接入5G等较高级网络的时候，中央处理器1向cmos晶体管Q1的基极输出高电平信号，使cmos晶体管Q1的集电极和发射极导通，电磁线圈KA2和cmos晶体管Q2的基极得电。电磁线圈KA2控制常闭触点KA2-1断开，使低频压控温补晶体振荡器311失电停止工作。cmos晶体管Q2的集电极和发射极导通，使高频压控晶体振荡器312得电开始工作。当手机等通讯设备在突然落到4G、3G等较低级网络的时候，中央处理器1停止向cmos晶体管Q1的基极输出高电平信号，此时低频压控温补晶体振荡器311得电开始工作，高频压控晶体振荡器312失电停止工作。由于高频压控晶体振荡器312的VCC口接收的电流经过cmos晶体管Q1和cmos晶体管Q2，会产生较多的杂波，需要电容C7对进入高频压控晶体振荡器312的电流进行滤波。如图3所示，中央处理器1电连接有电容C5，电容C5另一端电连接于低频压控温补晶体振荡器311的VC口和高频压控晶体振荡器312的VC口。中央处理器1同时向低频压控温补晶体振荡器311和高频压控晶体振荡器312传输时钟脉冲。如图3所示，低频压控温补晶体振荡器311的GND口接地，低频压控温补晶体振荡器311的OUT口电连接有电容C6，电容C6另一端电连接于中央处理器1。高频压控晶体振荡器312的OUT口电连接有电容C8，电容C8另一端电连接于中央处理器1和电容C6之间。在电容C8和中央处理器1之间并联有相互串联的电容C9和电容C10，电容C9和电容C10相邻的一端共同接地。低频压控温补晶体振荡器311能够穿过电容C6向中央处理器1传输低频的时钟信号。高频压控晶体振荡器312能够穿过电容C8向中央处理器1传输高频的时钟信号。实施例三：一种多频率自动切换的晶振电路，如图4和图5所示，与实施例一的不同之处在于每个子晶振电路31设置为不同频率的子压控温补晶体振荡器313。每个子压控温补晶体振荡器313的VC口共同电连接有电容C11，电容C11另一端电连接于中央处理器1。每个子压控温补晶体振荡器313的GND口均接地。每个子压控温补晶体振荡器313的OUT口共同电连接有电容C12，电容C12另一端电连接于中央处理器1。每个子压控温补晶体振荡器313的VCC口均电连接有cmos晶体管Q3，每个cmos晶体管Q3的发射极电连接于子压控温补晶体振荡器313的VCC口上。每个cmos晶体管Q3的集电极电连接有电阻R6，电阻R6另一端电连接有电源VCC。每个cmos晶体管Q3的基极电连接有二极管D1，二极管D1的阳极电连接于cmos晶体管Q3的基极，二极管D1的阴极电连接于中央处理器1上，并且每个二极管D1均电连接于中央处理器1的不同管脚。在电容C12与中央处理器1之间并联有相互串联的电容C14和电容C15，电容C14和电容C15相邻一端共同接地。当手机等通讯设备在接入需求时钟频率不同的网络时，中央处理器1根据不同的网络向不同的子晶振电路31内的cmos晶体管Q3的基极输出高电平。当对应的子晶振电路31的cmos晶体管Q3的基极得电时，对应的子压控温补晶体振荡器313得电开始工作。中央处理器1向所有的子压控温补晶体振荡器313的VC口传输时钟脉冲，工作的子压控温补晶体振荡器313会向中央处理器1传输时钟信号，来实现对多级时钟频率的变换，自由度更高，能够适应多种要求的信号。二极管D1能够阻挡中央处理器1误发送的信号，只有在中央处理器1输出高电平时，二极管D1才会被击穿，对应的cmos晶体管Q3的基极才能够得电。本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种多频率自动切换的晶振电路，其特征在于,包括：多级晶振电路3，所述多级晶振电路3包括多个能够输出不同时钟信号的基准频率的子晶振电路31；切换电路2，所述切换电路2连接中央处理器1和多级晶振电路3，中央处理器1根据当前需要的时钟信号的基准频率向切换电路2输出对应的脉冲信号，当切换电路2接收到脉冲信号时，控制对应的子晶振电路31通路，其他子晶振电路31断路。2.根据权利要求1所述的多频率自动切换的晶振电路，其特征在于：子晶振电路31包括能够输出较低频率的时钟信号的低频压控温补晶体振荡器311和能够输出较高频率的时钟信号的高频压控晶体振荡器312；当中央处理器1需要较高频率的时钟信号的基准频率时，中央处理器1向切换电路2输出高电平信号，切换电路2控制高频压控晶体振荡器312通路，低频压控温补晶体振荡器311断路；当中央处理器1需要较低频率的时钟信号的基准频率时，中央处理器1不向切换电路2输出信号，切换电路2控制低频压控温补晶体振荡器311通路，高频压控晶体振荡器312断路。3.根据权利要求2所述的多频率自动切换的晶振电路，其特征在于：切换电路2包括电连接于中央处理器1上的单刀双掷继电器21，单刀双掷继电器21还电连接于低频压控温补晶体振荡器311的VC口和高频压控晶体振荡器312的VC口；当中央处理器1向单刀双掷继电器21输出高电平信号时，单刀双掷继电器21控制高频压控晶体振荡器312的VC口与中央处理器1导通；当中央处理器1停止向单刀双掷继电器21输出高电平信号时，单刀双掷继电器21控制低频压控温补晶体振荡器311的VC口与中央处理器1导通。4.根据权利要求2所述的多频率自动切换的晶振电路，其特征在于：所述低频压控温补晶体振荡器311的OUT口电连接有电容C1，电容C1另一端电连接于中央处理器1上；所述高频压控晶体振荡器312的OUT口电连接有电容C2，电容C2另一端电连接于中央处理器1上。5.根据权利要求2所述的多频率自动切换的晶振电路，其特征在于：切换电路2包括电连接于中央处理器1上的cmos晶体管Q1，cmos晶体管Q1的基极电连接于中央处理器1上，cmos晶体管Q1的集电极电连接有电源VCC，cmos晶体管Q1的发射极电连接有直流继电器22和cmos晶体管Q2，直流继电器22电连接于低频压控温补晶体振荡器311的VCC口；cmos晶体管Q2的基极电连接于cmos晶体管Q1的发射极，cmos晶体管Q2的发射极电连接于高频压控晶体振荡器312的VCC口。6.根据权利要求5所述的多频率自动切换的晶振电路，其特征在于：高频压控晶体振荡器312的VCC口电连接有电容C7，cmos晶体管Q2的发射极电连接于电容C7另一端。7.根据权利要求5所述的多频率自动切换的晶振电路，其特征在于：中央处理器1电连接有电容C5，电容C5另一端电连接于低频压控温补晶体振荡器311的VC口和高频压控晶体振荡器312的VC口。8.根据权利要求1所述的多频率自动切换的晶振电路，其特征在于：每个子晶振电路31设置为不同频率的子压控温补晶体振荡器313，每个子压控温补晶体振荡器313的VC口共同电连接于中央处理器1，每个子压控温补晶体振荡器313的OUT口共同电连接于中央处理器1，每个子压控温补晶体振荡器313的VCC口均电连接有cmos晶体管Q3，每个cmos晶体管Q3的发射极电连接于子压控温补晶体振荡器313的VCC口上，每个cmos晶体管Q3的集电极电连接有电源VCC，每个cmos晶体管Q3的基极电连接于中央处理器1。9.根据权利要求8所述的多频率自动切换的晶振电路，其特征在于：每个cmos晶体管Q3的基极电连接有二极管D1，二极管D1的阳极电连接于cmos晶体管Q3的基极，二极管D1的阴极电连接于中央处理器1上。10.根据权利要求8所述的多频率自动切换的晶振电路，其特征在于：在每个子压控温补晶体振荡器313的OUT口与中央处理器1之间并联有相互串联的电容C14和电容C15，电容C14和电容C15相邻一端共同接地。

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