什么是温度补偿晶体振荡器？

温度补偿晶体振荡器的简介

温度补偿晶体振荡器

晶体振荡器，相信大家一定不会陌生了。那温度补偿晶体振荡器，不知道大家是否有了解呢？什么是温度补偿晶体振荡器呢？温度补偿晶体振荡器的分类和特点又是什么呢？以下，我将与大家分享温度补偿晶体振荡器的特性参数、温度补偿晶体振荡器的使用注意事项相关方面知识。

温度补偿晶体振荡器又称温补晶振。英文简称为TCXO（temperature compensated crystal oscillator）是在一定的温度范围内通过一定的补偿方式（比如电容补偿、热敏电阻网络补偿等）而保持晶体振荡器的输出频率在一定的精度范围内（如10-7 级、10-6 级）的晶体振荡器。它具有开机特性好、功耗低、频率-温度稳定性高等特点。广泛应用于各种通信、导航、雷达、卫星定位系统、移动通信、程控电话交换机、各类电子测量仪表中。

温度补偿晶体振荡器分类及其特点

温度补偿晶体振荡器根据补偿方式分可为直接补偿和间接补偿两大类：

（1）间接补偿晶体振荡器，即在压控晶体振荡器（VCXO）的前端加一温度补偿电阻网络，用补偿网络的输出电压来控制VCXO的控制端电压。间接补偿型又分模拟式和数字式两种类型。模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度－电压变换电路，并将该电压施加到一支与晶体振子相串接 的变容二极管上，通过晶体振子串联电容量的变化，对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低电压情 况下受到限制。数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数（A/D）变换器，将模拟量转换成数字量。该法可实现自动 温度补偿，使晶体振荡器频率稳定度非常高，但具体的补偿电路比较复杂，成本也较高，只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。

温度补偿晶体振荡器

（2）直接补偿晶体振荡器（简称直补晶振），即直接在晶体振荡电路的振荡槽路加入具有温度敏感性的补偿阻容网络，达到补偿的目的。后者在电路中省去了VCXO，也无须对振荡电路进行稳压，因此在电路、功耗、体积以及批量生产等各个方面都具有一定的优势。 直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路，在振荡器中与石英晶体振子串联而成的。在温度变化时，热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化，从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。该补偿方式电路简单，成本较低，节省印制电路板（PCB）尺寸和空间，适用于小型和低压小电流场合。但当要求晶体振荡器精度小于±1pmm时，直接补偿方式并不适宜。

温度补偿晶体振荡器的特性参数

1）标称频率：即振荡器上标明的频率。

2）频率准确度：按规定条件要求,在基准温度（23℃±2℃）下测试，晶体振荡器的频率相对于其规定标称值的最大允许偏差，即（f-f0）/f0。
    　　
3）频率-温度稳定度：按规定条件要求,在规定温度范围内晶体振荡器输出频率的最大变化量相对于温度范围内输出频率极值之和的允许频偏值，即±（fmax-fmin）/(fmax+fmin)。
    　　
4）输出波形：按规定条件要求，振荡器输出波形类型为正弦波或方波。
    　　
5）频率老化：晶体振荡器输出频率随时间的变化,通常用某一时间间隔的频差来量度。如0至30天的总变化或1年内的预定总频率变化等。
    　　
6）相位噪声：短期稳定度的频域量度。用单边带谱中每1Hz带宽的功率对载波功率的相位噪声之比表示。

7）工作温度范围：振荡器能正常工作。其频率及其他性能均不超过规定的允许偏差的温度范围。

温度补偿晶体振荡器的使用注意事项

a）要求在防静电环境中安装产品（有IC电路的对此项作要求）；
    　　
b）注意轻拿轻放，避免高位跌落或碰撞等引起的产品失效；
    　　
c）晶振所加电源电压幅值、允差、极性正确；
    　　
d）注意电源纹波（低相噪晶振建议采用低纹波线性电源）；
    　　
e）输出负载要匹配；
    　　
f）产品应贮存在环境温度为－10℃～40℃、相对湿度不大于80％、周围环境无酸性、碱性及其他有害气体的库房中。

以上我们探讨了温度补偿晶体振荡器的使用注意事项，说明了温度补偿晶体振荡器的特性参数，分析了温度补偿晶体振荡器分类及其特点等内容，相信大家通过本文的学习，对温度补偿晶体振荡器的知识有所掌握了，希望大家能学以致用，在工作上能有所帮助！