[实用新型]基于高频晶体实现时钟晶体振荡器闭环温度补偿的装置

摘要

本实用新型提供的时钟晶体振荡器闭环温度补偿的装置，通过定制高精准的高频石英晶体来不断校正32768Hz石英晶体的秒脉冲，直到在32768Hz石英晶体产生的时间闸门内读取的高频脉冲信号的个数和理论上精准的高频脉冲个数相同。由于可以在任意温度下对32768Hz石英晶体进行校准，因此本装置能在很宽温度范围内补偿32768Hz石英晶体由于温度不同而产生的频率偏差；由于本装置采用了闭环温度补偿方式，其过程与时钟晶体的频率温度特性曲线形状无关，因此不要求时钟晶体的一致性；由于本装置可以将各个器件集成在一个小规模数字芯片，外加两个晶体就可实现，因此成本较低，对应的体积也较小。

主权项

一种基于高频晶体实现时钟晶体振荡器闭环温度补偿的装置，其特征在于，包括：定制高频晶体、高频计数器、标定脉冲数译码器、脉冲值减法器、秒脉冲修正系数产生器、实时时钟RTC电路、温度传感器、AD转换器、32768Hz石英晶体；温度传感器测量环境温度，将测量的温度发送给AD转换器，AD转换器将温度传感器测量的环境温度转换为数字信号发送给标定脉冲数译码器；所述定制高频晶体的频率温度特性曲线为分段折线，在每段折线内为直线；每段折线内单位时间内的温度T与高频脉冲个数Pt的表达式为：Pt＝(a*T+b)；其中，a、b为常数；实时时钟RTC电路产生由32768Hz石英晶体振荡产生的秒脉冲；在温度T时，高频计数器读取实时时钟RTC电路产生的预定时间闸门内的所述定制高频晶体产生的高频脉冲个数Pt1；在温度T时，标定脉冲数译码器由Pt＝(a*T+b)计算所述定制高频晶体在所述预定时间闸门内的理论高频脉冲个数Pt2；所述标定脉冲数译码器预先存储每段折线内对应的a、b；每段折线对应一组a、b值；脉冲值减法器比较Pt1和Pt2；当Pt1大于Pt2，秒脉冲修正系数产生器调节RTC电路产生的秒脉冲的宽度变窄；反之调节RTC电路产生的秒脉冲的宽度变宽；直到读取的高频脉冲个数Pt1与理论高频脉冲个数Pt2相等。