溫補振蕩器發(fā)展

準確頻率源是許多電子設(shè)備組成部分，頻率源性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到系統(tǒng)的可靠性。隨著便攜式電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，對頻率源的要求也越來越高。普通晶體振蕩器是常用的頻率源，但由于其振蕩頻率隨溫度變化呈近似的三次函數(shù)關(guān)系，它的應用范圍受到了限制。為了獲得寬溫度范圍的準確頻率源，通常采用電路對其進行溫度補償。 本文設(shè)計了一款溫度補償晶體振蕩器(TCXO)芯片，該芯片只需外接一顆石英晶振便可構(gòu)成TCXO，該芯片分為壓控晶體振蕩器和模擬溫度補償電路兩個部分。其中的壓控晶體振蕩器的壓控電容采用MOS可變電容，溫補振蕩器加工，實現(xiàn)起來成本低。

溫補晶振器的作用

溫補晶振術(shù)語來自石英晶體振蕩器的一種補償方式已達到產(chǎn)品應用方面的精度要求。溫補晶振定義是將壓電石英晶體原有的物理特性（壓電效應下頻率隨溫度成三次曲線變化）通過外圍電路逆向改變使得石英晶體原有頻率隨溫度的變化盡可能的變小的一種補償方式所做的石英晶體振蕩器

一般石英晶體的頻率都和溫度相關(guān)，

我們所使用的晶體振蕩器，溫補振蕩器，一般是在25度下達到較大精度。

溫度升高，頻率增大；溫度降低，頻率減小。

通常如果應用在計時中，需要更高的精度，就需要進行溫度補償。

比如您知道，如果增加匹配電容的容值，就能使振蕩頻率降低。

一個溫補晶振，可以通過測量溫度，然后自動調(diào)整外部的匹配電容矩陣（改變接入的電容值）從而使頻率變得準確和穩(wěn)定。

溫補振蕩器類型

（1）直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路，在振蕩器中與石英晶體諧振器振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應變化，從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單，溫補振蕩器原廠，成本較低，節(jié)省印制電路板（PCB）尺寸和空間，適用于小型和低壓小電流場合。但當要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時，直接補償方式并不適宜。

（2）間接補償型 間接補償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度－電壓變換電路，并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上，溫補振蕩器單價，通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化，對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。該補償方式能實現(xiàn)±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低電壓情況下受到限制。數(shù)字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)（A/D）變換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實現(xiàn)自動溫度補償，使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高，但具體的補償電路比較復雜，成本也較高，只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況。

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