溫補晶振定義:
通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化產生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。
整個TCXO溫補晶振由五個不同的元素組成:
1.補償網絡。補償網絡是整個系統運行的關鍵。上面顯示了振蕩器溫度頻率響應的近似曲線。實際曲線可近似在3的形式表示第三階多項式表達,盡管更精確的表示考慮了一些非線性和工程以接近5 個階多項式。補償網絡需要感測溫度并產生與之相反的電壓。
早期的設計將使用模擬電路,并且通常直接使用電容器,電阻器和熱敏電阻的網絡來直接控制振蕩頻率。這種類型的電路包括補償網絡圖上的方框和晶體頻率拉動方框。
當前的技術通常采用間接方法,其中在補償網絡中感測溫度,并且產生電壓,該電壓提供與溫度曲線相反的頻率變化。這可以通過使用模擬組件來實現,但是當前的技術通常會結合某種形式的數字信號處理(DSP)來生成更準確的響應,并可能通過對具有特定響應的ROM進行編程來分別線性化單元振蕩器。DSP電路通常包含在特殊的ASIC中,因此可以對其進行定制以適合應用,而不會消耗太多電流。
2.振蕩器上拉電路。一旦產生電壓,就將其施加到可以拉低晶體振蕩器頻率的電路上。通常,它包含一個變容二極管和一些低通濾波。
3.晶體振蕩器。所述晶體振蕩器電路通常是一個標準的電路,而是一個被設計成得到的操作條件用于與理想驅動水平等晶體
4.穩壓器。為了防止外部電壓變化引起不希望的頻率偏移,整個TCXO應該安裝一個電壓調節器,該電壓調節器本身不應引起不希望的溫度影響。
5.緩沖放大器。需要一個緩沖放大器來增加輸出驅動。它應該為晶體振蕩器提供隔離,使其免受可能看到的任何外部負載變化的影響。
TCXO通常進行外部調整,以使頻率能夠定期重置。這使得能夠消除晶體老化的影響。校準調整之間的時間間隔取決于所需的精度,但通常可能為六個月或一年。如果需要非常高的精度,則可以使用更短的時間。
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