溫補(bǔ)振蕩器發(fā)展

準(zhǔn)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(duì)頻率源的要求也越來(lái)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(yīng)用范圍受到了限制。為了獲得寬溫度范圍的準(zhǔn)確頻率源，通常采用電路對(duì)其進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 本文設(shè)計(jì)了一款溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO)芯片，溫補(bǔ)晶振，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(bǔ)償電路兩個(gè)部分。其中的壓控晶體振蕩器的壓控電容采用MOS可變電容，實(shí)現(xiàn)起來(lái)成本低。

溫補(bǔ)振蕩器類(lèi)型

（1）直接補(bǔ)償型 直接補(bǔ)償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補(bǔ)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(shí)，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化，溫補(bǔ)晶振報(bào)價(jià)，從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補(bǔ)償方式電路簡(jiǎn)單，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(chǎng)合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時(shí)，直接補(bǔ)償方式并不適宜。

（2）間接補(bǔ)償型 間接補(bǔ)償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類(lèi)型。模擬式間接溫度補(bǔ)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，溫補(bǔ)晶振單價(jià)，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，通過(guò)晶體振子串聯(lián)電容量的變化，對(duì)晶體振子的非線性頻率漂移進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償方式能實(shí)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(bǔ)償是在模擬式補(bǔ)償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級(jí)模/數(shù)（A/D）變換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度補(bǔ)償，溫補(bǔ)晶振加工，使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高，但具體的補(bǔ)償電路比較復(fù)雜，成本也較高，只適用于基地站和廣播電臺(tái)等要求高精度化的情況。

溫補(bǔ)振蕩器頻率的調(diào)節(jié)

溫補(bǔ)振蕩器，其采用模擬數(shù)字結(jié)合工藝，利用集成的二極管溫度計(jì)測(cè)量環(huán)境溫度，利用已知的晶振頻率和溫度的關(guān)系來(lái)調(diào)節(jié)晶振頻率.在頻率調(diào)節(jié)上采用數(shù)字減波法.在大大降低電路復(fù)雜程度同時(shí)，準(zhǔn)確的補(bǔ)償了頻率的誤差和溫度漂移，頻率穩(wěn)定性達(dá)到了傳統(tǒng)模擬TCXO的水平.通過(guò)低次泛音振蕩一倍頻方法實(shí)現(xiàn)的高頻溫度補(bǔ)償晶體振蕩器，分解解決了高頻補(bǔ)振蕩器設(shè)計(jì)中的若干關(guān)鍵性問(wèn)題，文中以128.466MHz為例，給出了溫度晶振的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.

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