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数字补偿随着补偿技术的发展,很多数字化补偿DTCXO开始出现。D为Digital。利用补偿电路的温度和电压变化,再加A/D变换器,将模拟量转换为数字量,从而实现自动温度补偿。这种方法成本高,电路复杂,适用于高精度的应用。
用MCU技术进行温度数字补偿为MCXO。MCU对温度传感器的温度值采样后把结果存入单片机。输出补偿数据信号到高精度D/A转换,再将它送给补偿电路得到补偿电压。通过补偿电压对振荡频率进行补偿,来减少温度变化对晶振稳定度的影响。
温补晶振振荡器的发展
温补晶振由普通化转换成小型化是一个过程,在近十几年中得到稳定长足发展,其中在精密TCXO的研究开发与生产方面,日本居主宰地位。在70年代末汽车电话用TCXO的体积达20 以上,温补振荡器价格,目前的主流的产品降至0.4 ,超小型化的TCXO器件体积仅为0.27。
在30年中,TCXO的体积缩小了50余倍乃至100倍。日本京陶瓷公司采用回流焊接方法生产的表面贴装TCXO厚度由4mm降至2mm,在振荡启动4ms后即可达到额定振荡幅度的90%。金石(KSS)集团生产的TCXO频率范围为2~80MHz,温度从-10℃到60℃变化时的稳定度为±1ppm或±2ppm;数字式TCXO的频率覆盖范围为0.2~90MHz,温补振荡器报价,频率稳定度为±0.1ppm(-30℃~+85℃)。日本东泽通信机生产的TCO-935/937型片式直接温补型TCXO晶振,频率温度特性(点频15.36MHz)为±1ppm/-20~+70℃,在5V±5%的电源电压下的频率电压特性为±0.3ppm,温补振荡器,输出正弦波波形(幅值为1VPP),电流损耗不足2mA,体积1 ,重量仅为1g。PiezoTechnology生产的X3080型TCXO采用表面贴装和穿孔两种封装,温补振荡器加工,正弦波或逻辑输出,在-55℃~85℃范围内能达到±0.25~±1ppm的精度。
温补振荡器测试方法
如果使用方没有特别强调,频率温度稳定度指标的验收,一般采用稳态测试。这是因为多数温补晶体振荡器是依靠温度传感器调节振荡回路中变容二极管的电容量来保证其工作在标称频率附近的。为克服温度敏感元件(包括温度传感器和晶体谐振器)固有温度时间常数的不同,晶体振荡器生产厂家普遍采用稳态环境温度测试,并根据温度敏感元件达到温度平衡的测试的温度补偿电压值来生产的。实践证明稳态测试足以满足绝大多数应用场合。
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