溫補(bǔ)晶振工作原理溫補(bǔ)振蕩器(TCXO)是通過(guò)附加的溫度補(bǔ)償電路使由周?chē)鷾囟茸兓a(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。TCXO中，對(duì)石英晶體振子頻率溫度漂移的補(bǔ)償方法主要有直接補(bǔ)償和間接補(bǔ)償兩種類(lèi)型：壓控品振VCTCXO晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡(jiǎn)稱(chēng)為晶片），石英晶體諧振器壓控品振VCTCXO
2）削峰正弦波（ClippingSine）：負(fù)載（Load）、輸出幅度（Outputlevel）。3）方波（Square）：又分為MOS和TTL兩類(lèi)輸出。負(fù)載（Load）、占空比（Dutycycle）、上升/下降時(shí)間（Rise/falltime）、，簡(jiǎn)稱(chēng)為石英晶體或晶體、晶振；而在封裝內(nèi)部添加LC組成振蕩電路的晶體元件稱(chēng)為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。TCXO溫度補(bǔ)償晶振如何運(yùn)作在非常基本的術(shù)語(yǔ)中,TCXO通過(guò)采用溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)來(lái)操作,該網(wǎng)絡(luò)感測(cè)環(huán)境溫度并將晶體拉至其標(biāo)稱(chēng)值.基本振蕩器電路和輸出級(jí)與VCXO中的預(yù)期相同.圖2是簡(jiǎn)化的TCXO功能框圖.圖2.TCXO功能塊
壓控品振VCTCXO
溫補(bǔ)晶振內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為石英晶體振蕩回路和溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)兩部分。石英晶體振蕩器的頻率溫度特性主要由晶體諧振器的頻率溫度特性決定。傳統(tǒng)的TCXO是通過(guò)采用模擬器件進(jìn)行補(bǔ)償，即通過(guò)改變振蕩回路中的負(fù)載電容等模擬器件，使其隨溫度而變化來(lái)補(bǔ)償晶體諧振器由于環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的頻率漂移出經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后的精準(zhǔn)的電壓供壓控電壓用，這個(gè)精準(zhǔn)的電壓就是參考電壓。6）輸出波形（Outputwaveform）正弦:負(fù)載能力方波:上升沿時(shí)間、下降沿時(shí)間、占空比、高/低電平振蕩器工作時(shí)輸出的波形及波形的具體特性。。這也叫模擬式溫度補(bǔ)償。隨著溫度補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，很多采用數(shù)字化補(bǔ)償技術(shù)的TCXO逐漸開(kāi)始出現(xiàn)，這種數(shù)字化補(bǔ)償?shù)?a href="http://www.ffjsw.cn/wbjz.html" target="_blank">溫補(bǔ)晶振又叫DTCXO；還有一種用單片機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?a href="http://www.ffjsw.cn/wbjz.html" target="_blank">溫補(bǔ)晶振我們稱(chēng)之為MCXO。數(shù)字化補(bǔ)償技術(shù)可實(shí)現(xiàn)晶振自動(dòng)溫度補(bǔ)償，使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高。并且能夠適應(yīng)更寬的工作溫度范圍。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。因此，通常我們使用的都是采用的模擬式間接溫度補(bǔ)償?shù)?a href="http://www.ffjsw.cn/wbjz.html" target="_blank">溫補(bǔ)晶振。
壓控品振VCTCXO圖5間接補(bǔ)償目前的方法將補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和拉網(wǎng)絡(luò)集成到一個(gè)集成電路中(如圖6所示),補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的作用由一組運(yùn)算放大器組成,這些運(yùn)算放大器在一起產(chǎn)生溫度上的3階或5階函數(shù).與間接補(bǔ)償方法一樣壓控品振VCTCXO后一種情況(TCXO是開(kāi)環(huán),頻率在DDS設(shè)置)正變得越來(lái)越普遍,因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)使用DDS解決方案可以通過(guò)使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制TCXO來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的頻率分辨率.由于轉(zhuǎn)向是在DDS而不是振蕩器中完成的,因此設(shè)計(jì)人員需要能夠?qū)潭ɑ鶞?zhǔn)的頻率如何隨溫度變化做出某些假設(shè),以便他們可以相應(yīng)地規(guī)劃鎖相環(huán)的設(shè)計(jì).由于靈活性,它們?cè)试STCXO用于許多頻率控制應(yīng)用,但一個(gè)重要領(lǐng)域是小型蜂窩基站(毫微微,微型和微微),通常它們被用作定時(shí)分配芯片的固定頻率源.,該電壓用于驅(qū)動(dòng)變?nèi)荻O管,這反過(guò)來(lái)又改變了振蕩器的輸出頻率.由于晶體特性的變化意味著沒(méi)有“一刀切”的功能,因此在TCXO的溫度測(cè)試期間得出了解決方案.兩個(gè)電容器陣列用于將室溫下的頻率調(diào)節(jié)到標(biāo)稱(chēng)值,然后在測(cè)試期間獲得溫度補(bǔ)償功能所需的設(shè)置并存儲(chǔ)在片上存儲(chǔ)器中.
