溫補(bǔ)晶振工作原理

　　溫補(bǔ)晶振（TCXO）是通過(guò)附加的溫度補(bǔ)償電路使由周?chē)鷾囟茸兓a(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。TCXO中，對(duì)石英晶體振子頻率溫度漂移的補(bǔ)償方法主要有直接補(bǔ)償和間接補(bǔ)償兩種類(lèi)型：

（1）直接補(bǔ)償型 

    直接補(bǔ)償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補(bǔ)償電路，在振蕩器中與石英水晶振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時(shí)，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化，從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補(bǔ)償方式電路簡(jiǎn)單，成本較低，節(jié)省印制電路板（PCB）尺寸和空間，適用于小型和低壓小電流場(chǎng)合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時(shí)，直接補(bǔ)償方式并不適宜。

（2）間接補(bǔ)償型 

    間接補(bǔ)償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類(lèi)型。模擬式間接溫度補(bǔ)償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度－電壓變換電路，并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上，通過(guò)晶體振子串聯(lián)電容量的變化，對(duì)晶體振子的非線(xiàn)性頻率漂移進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償方式能實(shí)現(xiàn)±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低電壓情況下受到限制。數(shù)字化間接溫度補(bǔ)償是在模擬式補(bǔ)償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級(jí)模/數(shù)（A/D）變換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度補(bǔ)償，使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高，但具體的補(bǔ)償電路比較復(fù)雜，成本也較高，只適用于基地站和廣播電臺(tái)等要求高精度化的情況。

    溫補(bǔ)晶振的分類(lèi)

    溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）、電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、恒溫晶體振蕩器（OCXO），以及數(shù)字補(bǔ)償晶體振蕩器（MCXO或DTCXO）,每種類(lèi)型都有自己的獨(dú)特性能。

    TCXO（溫補(bǔ)晶振）

    是通過(guò)其附加的溫度補(bǔ)償電路使周?chē)鷾囟茸兓a(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。它的溫度補(bǔ)償?shù)脑砟鼐褪峭ㄟ^(guò)改變振蕩回路中的負(fù)載電容，使其隨溫度變化來(lái)補(bǔ)償諧振器由于環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的頻率漂移。

    VCTCXO（壓控溫補(bǔ)晶振）

    可以通過(guò)晶振電壓控制端調(diào)節(jié)壓控電壓來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)晶振頻率準(zhǔn)確度的目的。

    OCXO（恒溫晶體振蕩器）

    是由恒溫槽控制電路和振蕩器電路構(gòu)成的。通常人們是利用熱敏電阻“電橋”構(gòu)成的差動(dòng)串聯(lián)放大器，來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制的。

    補(bǔ)償晶體振蕩器(MTCXO)

    在TCXO中，微處理機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器(MTCXO)是一種比較新型的數(shù)字式溫度補(bǔ)償晶體振蕩器。

    溫補(bǔ)晶振用途廣泛

    由于溫補(bǔ)晶振良好的開(kāi)機(jī)特性、優(yōu)越的性能價(jià)格比及功耗低、體積小、環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)等多方面優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、測(cè)量?jī)x表等電子設(shè)備中。作為它們的基準(zhǔn)頻率源，溫補(bǔ)晶振是以上電子設(shè)備的關(guān)鍵性部件，被稱(chēng)為此類(lèi)電子設(shè)備的“心臟”。