1、近年來(lái),無(wú)線通訊設(shè)備以及便攜式電子產(chǎn)品已經(jīng)深入到人們生活的方方面面,對(duì)頻率源提出了穩(wěn)定度更高、功耗更低、集成度更高的要求。溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO)作為目前應(yīng)用最為廣泛的頻率源,其市場(chǎng)需求正在迅速擴(kuò)大。然而在這個(gè)領(lǐng)域的研究上我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平存在較大差距,國(guó)內(nèi)溫補(bǔ)晶振市場(chǎng)基本上被國(guó)外廠商所壟斷。因此,對(duì)高性能溫度補(bǔ)償晶體振蕩器的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文系統(tǒng)闡述了溫度補(bǔ)償晶體振蕩器的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法:從石英晶體

2、基本特性和模型入手,對(duì)石英晶體的頻率—溫度特性、晶體振蕩器的工作原理以及電路設(shè)計(jì)中的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹;并針對(duì)已有的一種間接模擬補(bǔ)償算法進(jìn)行了改進(jìn),利用關(guān)于溫度呈五次多項(xiàng)式的函數(shù)來(lái)模擬石英晶體的頻率—溫度特性,通過(guò)模擬溫度補(bǔ)償電路產(chǎn)生一個(gè)與溫度變化呈五次方的補(bǔ)償電壓,對(duì)VC XO的頻率偏移進(jìn)行補(bǔ)償,并以此為依據(jù)設(shè)計(jì)了一款溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO)芯片。芯片子模塊有帶隙基準(zhǔn)電路、五次方補(bǔ)償電壓產(chǎn)生電路、修調(diào)電路、VCXO電路。

3、其中,基準(zhǔn)電路采用共源共柵結(jié)構(gòu),有效提高了基準(zhǔn)電壓的PS RR。五次方補(bǔ)償電壓產(chǎn)生電路利用差分放大器輸出電流和輸入電壓的關(guān)系產(chǎn)生一個(gè)與溫度呈五次方的電壓,對(duì)石英晶體的頻率—溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定度的頻率輸出。針對(duì)具體晶體的切角偏差以及不同規(guī)格石英晶體模型參數(shù)的不同,芯片設(shè)計(jì)了修調(diào)電路對(duì)五次方電壓各項(xiàng)系數(shù)、中心點(diǎn)電壓、VC XO偏置電流、基準(zhǔn)電壓等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。各參數(shù)的修調(diào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部集成的EEPROM內(nèi),可通過(guò)數(shù)字控制邏輯對(duì)芯片