溫補(bǔ)振蕩器工作的原理是什么呢？

我們知道，如果增加匹配電容的容值，就能使振蕩頻率降低，溫補(bǔ)振蕩器工作的原理即是通過測量溫度，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(zhǔn)確和穩(wěn)定比如在計(jì)時(shí)器產(chǎn)品中，需要更高的精度，以達(dá)到較小的誤差，就要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。晶體產(chǎn)業(yè)一直數(shù)日系為先進(jìn)與穩(wěn)定，其次即為臺系晶振廠商，國內(nèi)晶振廠商正在大力開發(fā)2520貼片晶振的產(chǎn)能之時(shí)，日系晶振廠商1612貼片晶振的就已經(jīng)發(fā)展成熟了。

晶體振蕩器頻率控制方法

振蕩器可通過直接牽引頻率或使用高分辨率鎖相環(huán)調(diào)整頻率來實(shí)現(xiàn)頻率控制。直接牽引頻率的 VCXO用調(diào)整變?nèi)荻O管電壓來改變諧振電路電容，而直接牽引頻率的DCXO通過可編程開關(guān)切換不同的諧振電容。使用石英晶體諧振器的VCXO直接牽引頻 率調(diào)整可以保持低相位噪聲，但牽引范圍被限制在約±200ppm。當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用需要更寬的頻率牽引范圍和與晶體振蕩器相近的低噪聲特性時(shí)，用戶更傾向于選擇 基于鎖相環(huán)的MEMS控制振蕩器架構(gòu)，因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁└哌_(dá)±1600ppm的牽引范圍。

溫補(bǔ)振蕩器廣泛應(yīng)用

現(xiàn)代電子,通信設(shè)備對時(shí)鐘源的準(zhǔn)確度有著越來越高的要求.在獲得時(shí)鐘源的各種方法中,晶體振蕩器有著優(yōu)良的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性而獲得廣泛應(yīng)用.但是晶體振蕩器的振蕩頻率還是會受到一些因素的影響(如電磁干擾,機(jī)械震動,濕度和溫度等),特別是溫度對振蕩器的振蕩頻率影響很大.為了獲得準(zhǔn)確的頻率源,就要在一定溫度范圍對振蕩器電路進(jìn)行補(bǔ)償. 本文對溫度補(bǔ)償晶體振蕩器電路進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì).主要包括可調(diào)頻率振蕩器,帶隙測溫電路,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(AD),以及低壓線性轉(zhuǎn)換器(LDO).

溫補(bǔ)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(bǔ)償方法,設(shè)計(jì)了數(shù)字電容陣列可調(diào)頻率晶體振蕩電路,實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)整個(gè)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(jì)工具Cadence的軟件環(huán)境,和SMIC的0.35um工藝,設(shè)計(jì)了以上電路,并得到了結(jié)果,驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)的可行性.