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數(shù)字補償隨著補償技術(shù)的發(fā)展,很多數(shù)字化補償DTCXO開始出現(xiàn)。D為Digital。利用補償電路的溫度和電壓變化,再加A/D變換器,將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,從而實現(xiàn)自動溫度補償。這種方法成本高,電路復(fù)雜,適用于高精度的應(yīng)用。
用MCU技術(shù)進(jìn)行溫度數(shù)字補償為MCXO。MCU對溫度傳感器的溫度值采樣后把結(jié)果存入單片機。輸出補償數(shù)據(jù)信號到高精度D/A轉(zhuǎn)換,再將它送給補償電路得到補償電壓。通過補償電壓對振蕩頻率進(jìn)行補償,來減少溫度變化對晶振穩(wěn)定度的影響。
溫補振蕩器的優(yōu)點
溫補晶體振蕩器研制項目是根據(jù)產(chǎn)品需求,我司比照國外某公司系列晶體振蕩器的性能指標(biāo),開展實現(xiàn)插拔替換的國產(chǎn)化替代研制項目。該晶振采用全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計并對電路進(jìn)行優(yōu)化,實現(xiàn)了溫補晶體振蕩器的小型化,產(chǎn)品的封裝和安裝面積與進(jìn)口產(chǎn)品一致,可以實現(xiàn)與進(jìn)口產(chǎn)品的插拔替換,而且高度相比進(jìn)口同類產(chǎn)品降低了兩毫米。該晶振的頻率溫度穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)相位噪聲都達(dá)到了較高的水平,還具有抗輻照、抗靜電、產(chǎn)品可靠性高,抗振性好等特點,性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到或超過了同類進(jìn)口產(chǎn)品。
溫補振蕩器工作的原理
首先了解晶體的數(shù)學(xué)模型,用負(fù)阻的方法分析了石英晶體振蕩器的起振原理以及補償方法,設(shè)計了數(shù)字電容陣列可調(diào)頻率晶體振蕩電路,實現(xiàn)了頻率簡單可控.帶隙測溫電路采用了LDO供電和cascode結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了輸出溫度電壓具有高抑制比和準(zhǔn)確性.模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC采用了12位逐次逼近型電路,結(jié)構(gòu)簡單精度適中.LDO為測溫電路提供了穩(wěn)定的工作電源保證了輸出信號的穩(wěn)定,通過間斷性地工作實現(xiàn)整個系統(tǒng)的低功耗. 隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展,上述的各種電路都可以集成在一塊芯片里面.本文基于集成電路設(shè)計工具Cadence的軟件環(huán)境,和SMIC的0.35um工藝,設(shè)計了以上電路,并得到了結(jié)果,驗證了本設(shè)計的可行性.
使用溫補振蕩器的注意事項
溫補晶體振蕩器,包括基板,所述基板的上側(cè)設(shè)置有外殼,所述外殼的上側(cè)設(shè)置有封裝蓋,所述外殼的內(nèi)側(cè)開設(shè)有芯片安裝腔,所述芯片安裝腔的內(nèi)側(cè)設(shè)置有振蕩電路芯片,所述芯片安裝腔的上側(cè)開設(shè)有振蕩安裝腔,所述振蕩安裝腔的內(nèi)側(cè)設(shè)置有石英振蕩片,所述外殼的外表面設(shè)置有散熱片;通過設(shè)計在振蕩器外殼上的散熱片,在使用時可以通過散熱片加快振蕩器產(chǎn)生的熱量,減少熱量對振蕩器的影響,且在運輸時振蕩器可以通過振蕩器外殼兩端交錯設(shè)置的散熱片相互卡合,使振蕩器碼放更加穩(wěn)定,防止因為晃動導(dǎo)致振蕩器撞擊出現(xiàn)損壞.