[发明专利]一种晶体振荡器的步进温度补偿方法

摘要

本发明公开了一种晶体振荡器的步进温度补偿方法采用闭环反馈补偿构架。首先，确定目标频率f0对应的二进制编码B0i，并存入单片机中；当温度变化是，模频率为f(T)的信号送入模数转换器中转换为对应的二进制编码B1i，并输入到单片机中与目标频率f0的二进制编码B0i进行比对，在单片机中设定阈值范围ΔB，将B0i和B1i进行比对之后，判断比对结果B0i‑B1i是否在阈值范围之内。若B0i‑B1i不在阈值范围内，则以步进二进制编码B2i进行补偿，补偿之后再次送入单片机中与B0i进行比对，如此进行循环补偿，直到比对结果B0i‑B1i在阈值范围内，最终实现温度补偿。本发明与现有温度补偿晶体振荡器相比，不需要温度传感器，因而克服现有TCXO中由于使用温度传感器和晶体谐振器晶片温度变化不同步引起的温度迟滞问题。

主权项

一种晶体振荡器的步进温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、确定目标频率f0对应的二进制编码B0i在常温T0，如25℃下，调整压控晶体振荡器即VCXO压控端的控制电压使其输出目标频率f0的信号，然后经过模数转换器转换为对应的二进制编码B0i，输入到单片机中，并将二进制编码B0i保存，以便进行比对和运算；(2)、确定当前时刻频率偏移Δf(T)时对应的二进制编码由于温度的变化，压控晶体振荡器即VCXO的输出频率为f(T)＝f0±Δf(T)，其中，频率f(T)是未补偿而需要补偿的实时输出频率，f0是期望压控晶体振荡器输出的目标频率，Δf(T)是由温度变化引起的频率偏移，它是一个函数，随温度的变化而变化，如果输出频率升高，则f(T)＝f0+Δf(T)，如果输出频率降低，则f(T)＝f0‑Δf(T)，将压控晶体振荡器即VCXO实时输出的频率为f(T)的信号送入模数转换器中转换为对应的二进制编码B1i，输入到单片机中，送入单片机中与B0i进行比对和计算，初始化步进次数n＝0(3)、判断比对结果B0i‑B1i是否在阈值范围ΔB内在单片机中设定阈值范围ΔB，将保存的二进制编码B0i和二进制编码B1i进行比对之后，判断比对结果B0i‑B1i是否在阈值范围ΔB内，如果不在，则n＝n+1，转到步骤(4)，如果在，则结束补偿，f(T)＝f0时，实现了压控晶体振荡器即VCXO的温度补偿；(4)、步进输出补偿电压当B0i‑B1i大于阈值范围，则输出补偿电压值对应的二进制编码Bv＝B0i+n×B2i；当B0i‑B1i小于阈值范围，则输出补偿电压值对应的二进制编码Bv＝B0i‑n×B2i，其中，B2i为步进二进制编码；单片机输出补偿电压的二进制编码B0i+n×B2i或B0i‑n×B2i，经过数模转换器转换为补偿电压或并经过信号调理电路调理后输出至压控晶体振荡器即VCXO压控端，然后返回步骤(3)，其中，ΔV(T)是补偿电压增加值。